本實(shí)用新型涉及一種智能小車運(yùn)動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能小車要想走向?qū)嵱茫匦钃碛心軇偃蔚倪\(yùn)動系統(tǒng)、可靠的導(dǎo)航系統(tǒng)、精確的感知能力和具有既安全與人共同工作的能力。傳統(tǒng)小車通過人工手柄控制小車的運(yùn)行狀態(tài)或根據(jù)單一的傳感器設(shè)備監(jiān)測是否具有障礙物從而壁障。隨著智能小車的發(fā)展，由于工作環(huán)境的復(fù)雜性、自身狀態(tài)的不確定性，現(xiàn)有的傳統(tǒng)小車運(yùn)行控制系統(tǒng)不能給滿足小車的智能化運(yùn)行需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對上述缺陷，提供一種智能小車運(yùn)行控制系統(tǒng)，以達(dá)到小車根據(jù)多種環(huán)境數(shù)據(jù)自動調(diào)整運(yùn)行。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：智能小車運(yùn)動控制系統(tǒng)，包括控制器和驅(qū)動電機(jī)，所述的控制器控制驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動小車運(yùn)動，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)還包括導(dǎo)航系統(tǒng)，其用于采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息；所述的控制器接收導(dǎo)航系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析后發(fā)出控制信號至驅(qū)動電機(jī)。

所述的導(dǎo)航系統(tǒng)包括加速度傳感器和GPS模塊。

所述的控制系統(tǒng)還包括位置傳感器，其用于采集小車的角位移和直線位移數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制器。

所述的控制器與紅外傳感器連接。

所述的控制系統(tǒng)還包括圖像采集模塊，其用于采集小車周圍的圖像信息并發(fā)送至控制器。

所述的控制器型號為STM320F28335。

所述的控制器與控制手柄通信連接。

該運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括語音控制系統(tǒng)，所述語音控制系統(tǒng)包括語音單元、對講機(jī)和單片機(jī)，采集遠(yuǎn)距離語音信號的對講機(jī)與語音單元連接，單片機(jī)連接用于采集語音指令信號的語音單元用來分析語音信號發(fā)出指令到控制模塊。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用多種數(shù)據(jù)采集，解決了現(xiàn)有技術(shù)中單一檢測設(shè)備作為小車運(yùn)行數(shù)據(jù)造成的小車運(yùn)行的缺陷，以達(dá)到小車根據(jù)多種環(huán)境數(shù)據(jù)自動調(diào)整運(yùn)行，提高小車的智能運(yùn)行的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖

圖2為控制器的外圍電路圖

圖中的附圖標(biāo)記分別為：1.控制器；2.驅(qū)動電機(jī)；3.導(dǎo)航系統(tǒng)；4.加速度傳感器；5.GPS模塊；6.位置傳感器；7.紅外傳感器；8.圖像采集模塊；9.控制手柄。

具體實(shí)施方式

如圖1，智能小車運(yùn)動控制系統(tǒng)，包括控制器1和驅(qū)動電機(jī)2，控制器1控制驅(qū)動電機(jī)2驅(qū)動小車運(yùn)動，控制系統(tǒng)還包括導(dǎo)航系統(tǒng)，其用于采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息；控制器1接收導(dǎo)航系統(tǒng)3傳來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析后發(fā)出控制信號至驅(qū)動電機(jī)2。導(dǎo)航系統(tǒng)包括加速度傳感器4和GPS模塊5，加速度傳感器4用戶采集小車的瞬時加速度，以確定小車的運(yùn)行狀態(tài)，GPS模塊5用于獲取位置信息。在小車運(yùn)行時，加速度傳感器4完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，獲得小車瞬時加速度值，以確定小車的運(yùn)動狀態(tài)。加速度傳感器和GPS一起組合成為組合導(dǎo)航系統(tǒng)，以提高定位精度，增強(qiáng)系統(tǒng)性能?？刂葡到y(tǒng)還包括位置傳感器6，其用于采集小車的角位移和直線位移數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制器。通過線位移和角位移確定小車運(yùn)動狀態(tài)和方向。加速度傳感器4、GPS模塊5以及位置傳感器6共同作用，使得小車在自動控制導(dǎo)航上具有更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。控制器11型號為STM320F28335，如圖2為STM320F28335控制器的外圍電路圖。

紅外傳感器7用以測量距離，它可以探測障礙物和物體表面的形狀，并且用于向系統(tǒng)提供早期信息。在探測數(shù)據(jù)后發(fā)送至控制器1中，控制器根據(jù)障礙物的數(shù)據(jù)如大小、形狀以及與小車的方位數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)庫中查詢預(yù)設(shè)定的情況數(shù)據(jù)，獲取小車運(yùn)動狀態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)，小車控制器根據(jù)數(shù)據(jù)控制小車運(yùn)行，避開障礙物，通過導(dǎo)航系統(tǒng)到達(dá)目的地。或者在數(shù)據(jù)庫中沒有該種障礙物情況下如何調(diào)整的具體數(shù)據(jù)，則通過控制器自動改變運(yùn)動角度，避開障礙物。

控制系統(tǒng)還包括圖像采集模塊8，其用于采集小車周圍的圖像信息并發(fā)送至控制器?？刂破?與控制手柄9通過通信模塊連接。通信模塊包括2個串行通信接口SCI模塊，SCI模塊支持CPU與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通信。通信模塊用于將圖像采集模塊8采集的數(shù)據(jù)以及小車的各種傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至控制手柄9處，方便人工控制，控制手柄9上設(shè)置顯示屏，用于圖像數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)，從而方便的通過手柄控制小車的運(yùn)動。

為了增加實(shí)現(xiàn)語音控制小車運(yùn)動，小車運(yùn)動控制系統(tǒng)還包括語音控制系統(tǒng)，所述語音控制系統(tǒng)包括語音單元、對講機(jī)和單片機(jī)，采集遠(yuǎn)距離語音信號的對講機(jī)與語音單元連接，單片機(jī)連接用于采集語音指令信號的語音單元用來分析語音信號發(fā)出指令到控制模塊。語音單元采用語音芯片利用非特定人的語音識別技術(shù)，單片機(jī)采用32位的AT89C51單片機(jī)，通過型號為ISD1402的語音識別系統(tǒng)將語音信號傳送給單片機(jī)，由單片機(jī)發(fā)出控制命令至控制模塊，控制模塊根據(jù)單片機(jī)發(fā)來的指令控制電機(jī)驅(qū)動相應(yīng)控制模塊工作，從而完成小車語音控制過程。語音單元采用語音芯片(型號為ISD1402)，采用非特定人(SI)的語音識別技術(shù)，對識別聲音沒有特殊要求，可以識別中文普通話、地方方言、外語等，語音單元內(nèi)設(shè)有抗噪電路，抗噪電路連接在語音單元上對接收的語音信號進(jìn)行除噪處理，顯著的抗噪性能，在30分貝下，基本上能夠完成語音的識別。單片機(jī)根據(jù)語音發(fā)出指令到控制模塊的遠(yuǎn)離是通過檢索語音信號的相應(yīng)語音關(guān)鍵詞作為指令，如檢索到“向前”則會發(fā)送向前運(yùn)動的指令。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。