專(zhuān)利名稱(chēng)：基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于遙控控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的遙控小車(chē)，采用了簡(jiǎn)單的前進(jìn)后退、以及轉(zhuǎn)彎多個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，只能進(jìn)行各個(gè)動(dòng)作的簡(jiǎn)單組合，控制部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度大，需要多個(gè)動(dòng)作的配合，操作時(shí)手忙 腳亂，容易出錯(cuò)。用肢體語(yǔ)言控制各種儀器甚至身邊的事物，是人們夢(mèng)寐以求的一種體驗(yàn)，其特點(diǎn) 在于簡(jiǎn)易智能，可以用接近人類(lèi)習(xí)慣的動(dòng)作來(lái)控制復(fù)雜現(xiàn)代化設(shè)備，將加速度傳感器對(duì)姿 態(tài)的檢測(cè)來(lái)遙控一輛小車(chē)，從而達(dá)到用簡(jiǎn)單的肢體語(yǔ)言操控小車(chē)的目的，成為一種有益的
嘗試ο
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中 遙控小車(chē)控制部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度大的問(wèn)題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)，包括遙控 器和小車(chē)兩個(gè)部分，其中遙控部分包括方向盤(pán)模型，方向盤(pán)模型與加速度傳感器數(shù)據(jù)采集 模塊、單片機(jī)遙控模塊、無(wú)線發(fā)射模塊依次連接，方向盤(pán)模型與單片機(jī)遙控模塊連接；小車(chē) 部分包括設(shè)置在車(chē)體上的無(wú)線接收模塊、單片機(jī)車(chē)控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋 模塊，無(wú)線接收模塊、單片機(jī)車(chē)控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊依次連接，單片 機(jī)車(chē)控模塊電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊連接。本實(shí)用新型的智能小車(chē)，其特征還在于所述的加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊選用 飛思卡爾的三軸加速度傳感器mma7260q。所述的模擬方向盤(pán)，能識(shí)別小車(chē)進(jìn)行前、后、左、右、停的5種狀態(tài)。本實(shí)用新型的有益效果是，采用加速度傳感器數(shù)據(jù)采集及其他模塊結(jié)構(gòu)，控制簡(jiǎn) 單可靠，達(dá)到用簡(jiǎn)單的肢體語(yǔ)言操控小車(chē)的目的。

圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.方向盤(pán)模型，2.加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，3.單片機(jī)遙控模塊，4.無(wú)線 發(fā)射模塊，5.線接收模塊，6.單片機(jī)車(chē)控模塊，7.電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，8.電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1，本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)是，包括遙控器和小車(chē)兩個(gè)部分。其中遙控部分包 括方向盤(pán)模型1，方向盤(pán)模型1與加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊2、ATmegal6型的單片機(jī)遙控模塊3、無(wú)線發(fā)射模塊4依次連接，方向盤(pán)模型1與單片機(jī)遙控模塊3連接；小車(chē)部分包括設(shè)置在車(chē)體上的無(wú)線接收模塊5、單片機(jī)車(chē)控模塊6、L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋 模塊8，無(wú)線接收模塊5、單片機(jī)車(chē)控模塊6、L298型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊 8依次連接，單片機(jī)車(chē)控模塊6與電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊8連接。模擬方向盤(pán)1，能識(shí)別5種姿態(tài)并發(fā)送到小車(chē)，從而對(duì)小車(chē)進(jìn)行前、后、左、右、停5 種狀態(tài)的控制，小車(chē)部分選用兩驅(qū)動(dòng)輪加一個(gè)萬(wàn)向輪底盤(pán)結(jié)構(gòu)，2路H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)，自制編 碼盤(pán)紅外反饋電路以及無(wú)線通訊模塊。加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊2選用飛思卡爾的三軸加速度傳感器mma7260q，它有 三個(gè)量程，采用跳線帽選擇量程最小但最靈敏的1. 5g量程。本實(shí)用新型裝置的工作原理是，遙控器和小車(chē)上電后初始化，加速度傳感器將空 間坐標(biāo)軸x、y、z上的重力加速度分量分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電壓，經(jīng)單片機(jī)遙控模塊3的片內(nèi)AD 轉(zhuǎn)換，送入數(shù)據(jù)處理函數(shù)。使用隊(duì)列來(lái)存儲(chǔ)得到的AD值。具體操作如下在單片機(jī)遙控模 塊3中設(shè)置10毫秒定時(shí)計(jì)數(shù)器溢出中斷，在中斷服務(wù)函數(shù)里進(jìn)行相應(yīng)通道的AD轉(zhuǎn)換，分別 對(duì)χ、y、ζ軸對(duì)應(yīng)的AD值進(jìn)行入隊(duì)，再對(duì)隊(duì)列求一次平均值，這三個(gè)平均值就是遙控器的位 置信息。將這個(gè)平均值和設(shè)定閾值比較，再經(jīng)數(shù)據(jù)優(yōu)化算法處理，在單片機(jī)里與相應(yīng)閾值比 較從而確定遙控器姿態(tài)，判斷出遙控器姿態(tài)后，根據(jù)姿態(tài)發(fā)出設(shè)定好的遙控指令，單片機(jī)遙控模塊3將相 應(yīng)動(dòng)作指令通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊4發(fā)送出去，小車(chē)上的無(wú)線接收模塊5收到信號(hào)，將該信號(hào)輸 送到單片機(jī)車(chē)控模塊6，單片機(jī)車(chē)控模塊6根據(jù)運(yùn)算發(fā)出指令，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7驅(qū)動(dòng)電機(jī)完 成相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)單片機(jī)車(chē)控模塊6還根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊8的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)及時(shí) 調(diào)整小車(chē)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。這樣，就完成了從姿態(tài)識(shí)別到無(wú)線遙控小車(chē)的整個(gè)過(guò)程。本實(shí)用新型裝置，通過(guò)使用三軸加速度傳感器對(duì)重力加速的檢測(cè)來(lái)確定遙控器姿 態(tài)，根據(jù)不同姿態(tài)無(wú)線控制小車(chē)的各種運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了用姿態(tài)控制小車(chē)的全新操作體驗(yàn)。本裝置可應(yīng)用于電子游戲或者消費(fèi)電子中，例如市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的手機(jī)自動(dòng)橫屏 切換，或者iPhone的姿態(tài)控制游戲，帶來(lái)新鮮有趣的操作體驗(yàn)，也可應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 等相關(guān)領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。
權(quán)利要求一種基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)，包括遙控器和小車(chē)兩個(gè)部分，其特征在于其中遙控部分包括方向盤(pán)模型(1)、加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊(2)、單片機(jī)遙控模塊(3)、無(wú)線發(fā)射模塊(4)，方向盤(pán)模型(1)與加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊(2)、單片機(jī)遙控模塊(3)、無(wú)線發(fā)射模塊(4)依次連接，方向盤(pán)模型(1)與單片機(jī)遙控模塊(3)連接；小車(chē)部分包括設(shè)置在車(chē)體上的無(wú)線接收模塊(5)、單片機(jī)車(chē)控模塊(6)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(7)和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊(8)，無(wú)線接收模塊(5)、單片機(jī)車(chē)控模塊(6)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(7)和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊(8)依次連接，單片機(jī)車(chē)控模塊(6)與電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能小車(chē)，其特征在于所述的加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊 (2)選用飛思卡爾的三軸加速度傳感器mma7260q。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能小車(chē)，其特征在于所述的模擬方向盤(pán)(1)，能識(shí)別小車(chē) 進(jìn)行前、后、左、右、停的5種狀態(tài)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于姿態(tài)檢測(cè)控制的智能小車(chē)，包括遙控器和小車(chē)兩個(gè)部分，其中遙控部分包括方向盤(pán)模型，方向盤(pán)模型與加速度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)遙控模塊、無(wú)線發(fā)射模塊依次連接，方向盤(pán)模型與單片機(jī)遙控模塊連接；小車(chē)部分包括設(shè)置在車(chē)體上的無(wú)線接收模塊、單片機(jī)車(chē)控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊，無(wú)線接收模塊、單片機(jī)車(chē)控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊依次連接，單片機(jī)車(chē)控模塊電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊連接。本實(shí)用新型裝置，通過(guò)使用三軸加速度傳感器對(duì)重力加速的檢測(cè)來(lái)確定遙控器姿態(tài)，根據(jù)不同姿態(tài)無(wú)線控制小車(chē)的各種運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了用姿態(tài)控制小車(chē)的操作方式。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201566512SQ20092031690
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者吳坤, 張靜波, 李歡歡 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)