一種自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于激光測(cè)距領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 自動(dòng)導(dǎo)引車及巡航機(jī)器設(shè)備廣泛應(yīng)用于無人工廠自動(dòng)裝配轉(zhuǎn)運(yùn)車間、電力變電站 等領(lǐng)域。然而，這些自動(dòng)導(dǎo)引車及巡航機(jī)器設(shè)備只能自動(dòng)運(yùn)行于規(guī)劃好的路徑和環(huán)境中，只 能檢測(cè)到人或物等突出于地面的障礙物，對(duì)于地面溝道則無法準(zhǔn)確檢測(cè)，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍 受到很大局限。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)，旨在解 決現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)導(dǎo)引車及巡航機(jī)器設(shè)備只能自動(dòng)運(yùn)行于規(guī)劃好的路徑和環(huán)境中，只能檢 測(cè)到人或物等突出于地面的障礙物，對(duì)于地面溝道則無法準(zhǔn)確檢測(cè)，應(yīng)用范圍受到局限的 問題。
[0004] 本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)，包括激 光測(cè)距傳感器、與自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī)連接的電機(jī)編碼器、分別與自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī)和所述 電機(jī)編碼器連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、主控器以及連接在所述激光測(cè)距傳感器、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 與所述主控器之間的通信模塊，所述激光測(cè)距傳感器為漫反射型激光測(cè)距傳感器。
[0005] 優(yōu)選的，所述通信模塊包括接口轉(zhuǎn)換芯片，所述接口轉(zhuǎn)換芯片通過第一RS232接 口與所述激光測(cè)距傳感器連接、并通過與所述第一RS232接口對(duì)應(yīng)的第一TTL電平通用異 步串行通信接口與所述主控器連接并雙向通信，所述接口轉(zhuǎn)換芯片還通過第二RS232接口 與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接、并通過與所述第二RS232接口對(duì)應(yīng)的第二TTL電平通用異步串行 通信接口與所述主控器連接并雙向通信。
[0006] 優(yōu)選的，所述通信模塊還包括靜電保護(hù)單元，所述靜電保護(hù)單元一端接數(shù)字地、另 一端分別與所述第一RS232接口和所述第二RS232接口連接。
[0007] 優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括與所述電機(jī)連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片以及與所述電機(jī)驅(qū) 動(dòng)芯片連接的連接座子，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片通過所述第一RS232接口與所述通信模塊連 接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片通過所述連接座子與所述電機(jī)編碼器連接。
[0008] 優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括一端與所述電機(jī)和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片共接、另一 端接地的電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)單元電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)單元，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)單元包括反向電壓驅(qū)動(dòng) 保護(hù)器和濾波電容組。
[0009] 優(yōu)選的，所述主控器包括主控芯片、與所述主控芯片連接的晶振時(shí)鐘電路和燒寫 接口，所述主控芯片通過所述第一TTL電平通用異步串行通信接口和所述第二TTL電平通 用異步串行通信接口與所述通信模塊連接并雙向通信。
[0010] 優(yōu)選的，所述主控器還包括與電源、所述主控芯片和數(shù)字地連接，以消除電源的高 頻噪聲的電源濾波電路，所述電源濾波電路包括磁珠和旁路小電容組。
[0011] 優(yōu)選的，所述主控器還包括連接與電源、所述主控芯片和數(shù)字地連接，以復(fù)位所 述主控器的復(fù)位電路，所述復(fù)位電路包括復(fù)位開關(guān)。
[0012] 優(yōu)選的，所述主控器還包括連接在電源和所述主控芯片之間，以指示所述自動(dòng)導(dǎo) 引車的運(yùn)行自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)的LED顯示電路。
[0013] 本實(shí)用新型實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：通過采用漫反射型激光距離 傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)路面溝道的檢測(cè)；通過在通信模塊中設(shè)置靜電保護(hù)單元，可有效抑制激光 距離傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過所述通信模塊與主控器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，通信線路中所產(chǎn)生 的瞬間高壓，防止第一串行數(shù)據(jù)通信接口被高壓損壞；通過在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置反向電壓 驅(qū)動(dòng)保護(hù)器，可在斷電情況下，有效避免自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī)受外力轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的反向電壓 損壞電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；通過在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置濾波電容組，可有效抑制電源線路產(chǎn)生高頻噪 聲，避免高頻噪聲影響自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能；通過在主控器中設(shè)置晶振時(shí)鐘電路， 為主控器提供精確的工作時(shí)鐘；通過在主控器中設(shè)置掃寫接口，方便對(duì)主控器的內(nèi)部程序 進(jìn)行燒寫和調(diào)試；通過在主控器中設(shè)置電源濾波電路，可有效率出電源線路產(chǎn)生的高頻噪 聲；通過在主控器中設(shè)置復(fù)位電路，可在對(duì)主控器進(jìn)行調(diào)試時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；通過在主 控器中設(shè)置LED指示電路，可以實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài) 是否正常。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框 圖；
[0015] 圖2是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的具體 結(jié)構(gòu)框圖；
[0016] 圖3是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的通信模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4和圖5是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)編碼器連接時(shí)， 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖6和圖7是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制自動(dòng)導(dǎo)引車的電 機(jī)時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖8是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的主控器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖9是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的利用自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)方法，來 檢測(cè)路面溝道的長(zhǎng)度的原理示意圖；
[0021] 圖10是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的利用自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)方法， 來檢測(cè)路面溝道的深度的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框 圖。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的運(yùn)行自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)，包 括激光測(cè)距傳感器10、與自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī)20連接的電機(jī)編碼器30、與自動(dòng)導(dǎo)引車的電機(jī) 20和電機(jī)編碼器30連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器40、主控器60以及連接在激光測(cè)距傳感器10、電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器40和主控器60之間的通信模塊50,所述激光測(cè)距傳感器10為漫反射型激光測(cè)距 傳感器。
[0025]圖2是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供的自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè)系統(tǒng)的具體 結(jié)構(gòu)框圖。
[0026] 如圖2所示，通信模塊50包括接口轉(zhuǎn)換芯片51及靜電保護(hù)單元52,所述接口轉(zhuǎn)換 芯片51通過第一RS232接口 511與所述激光測(cè)距傳感器10連接、并通過與所述第一RS232 接口 511對(duì)應(yīng)的第一TTL電平通用異步串行通信接口 512與主控器60連接并雙向通信，接 口轉(zhuǎn)換芯片51還通過第二RS232接口 521與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器40連接、并通過與所述第二RS232 接口 521對(duì)應(yīng)的第二TTL電平通用異步串行通信接口 522與所述主控器60連接并雙向通 信，所述靜電保護(hù)單元52 -端接數(shù)字地、另一端分別與所述第一RS232接口 511和所述第 二RS232 接口 521 連接。
[0027] 接口轉(zhuǎn)換芯片51用于接收激光測(cè)距傳感器10和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20通過第一RS232 接口 511和第二RS232接口 521傳遞的信號(hào)，并將該信號(hào)通過適配于主控器60的第一TTL 電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異步串行通信接口 522傳遞給主控器 60,以實(shí)現(xiàn)由RS232接口到TTL電平通用異步串行通信接口之間的轉(zhuǎn)換；
[0028] 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器40包括與電機(jī)20連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41連接的 連接座子42以及一端與所述電機(jī)20和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41共接、另一端接地EGND的電 機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)單元43,電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41通過第一TTL電平通用異步串行通信接口 521與通信 模塊50連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41通過連接座子42與電機(jī)編碼器30連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)單元 43包括反向電壓驅(qū)動(dòng)保護(hù)器431和濾波電容組432 ;
[0029] 主控器60包括主控芯片61、與主控芯片61連接的晶振時(shí)鐘電路62和燒寫接口 63,主控芯片61分別通過第一TTL電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異 步串行通信接口 522與所述通信模塊50連接；主控器60還包括與電源70、主控芯片61和 數(shù)字地DGND連接，以消除電源70的高頻噪聲的電源濾波電路64,電源濾波電路64包括磁 珠641和旁路小電容組642 ;主控器60還包括與電源70、主控芯片61和數(shù)字地DGND連接， 用以復(fù)位主控器60的復(fù)位電路65,復(fù)位電路65包括復(fù)位開關(guān)651 ;主控器60還包括連接 在電源70和主控芯片61之間、以指示所述自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行自動(dòng)導(dǎo)引車的運(yùn)行路面檢測(cè) 系統(tǒng)的工作狀態(tài)的LED顯示電路66。
[0030] 在具體應(yīng)用中，第一TTL電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異 步串行通信接口 522均為UART接口；通信模塊50中的接口轉(zhuǎn)換芯片51可選用TI(Texas Instruments，德州儀器）生產(chǎn)的MAX3232系列通信模塊，也可以選用其它廠家生產(chǎn)的具有 將RS232接口轉(zhuǎn)換為UART接口功能的接口轉(zhuǎn)換芯片；靜電保護(hù)單元52用于有效抑制激光 距離傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過所述通信模塊與主控器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，通信線路中所產(chǎn)生 的瞬間高壓，防止第一串行數(shù)據(jù)通信接口被高壓損壞。
[0031] 在具體應(yīng)用中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片41可選用美國(guó)CopleyControls公司生產(chǎn)的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)芯片，該芯片支持14V~90V的直流電壓輸入，輸出的最大驅(qū)動(dòng)電流為30A;反向電壓驅(qū) 動(dòng)保護(hù)器431具體選用BS0640-C型半導(dǎo)體放電管，又以有效避免斷電情況下，電機(jī)由于外 力轉(zhuǎn)動(dòng)造成過高的反向電壓，損壞電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；濾波電容組432包括多個(gè)濾波電容，可有效 防止電源電路中出現(xiàn)高頻率的噪聲，影響電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)性能。
[0032] 在具體應(yīng)用中，主控芯片61選用STM32F103系列單片機(jī)，也可選用其它型號(hào)的能 實(shí)現(xiàn)軟件編程的單片機(jī)、FPGA、DSP、ARM等架構(gòu)和平臺(tái)的主控器和處理器；晶振時(shí)鐘電路62 選用可以提供8MHZ晶振頻率的時(shí)鐘芯片；磁珠6