一种基于arduino的智能小车的制作方法

1.本发明涉及一种智能小车，尤其涉及一种基于arduino的智能小车。


背景技术：

2.现有智能小车多采用两轮或四轮亚力克底盘，车身没有悬挂，只能在平整路面行驶，地面稍有起伏就会有轮子悬空打滑，几乎没有越障能力。小车转向通过两侧车轮不同旋转方向实现，转向精度差，灵活性不强。用作动力的直流电机难以调速，各轮之间速度不同，小车难以走直线。由于现有智能小车在前进和转向方面存在缺陷，其超声波避障功能需要小车处于静止状态才能运行，且由于转向角度不能控制，经常出现前冲碰撞和原地瞎转的情况。现有智能小车动力来源依赖电池，更换麻烦，不环保。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的在于提供一种灵活、实用，适应复杂的地形并可连续避障的基于arduino的智能小车。
4.技术方案：本发明的基于arduino的智能小车，包括车身、控制模块、支撑模块、悬挂模块和驱动模块；所述车身前端安装有舵机，舵机上安装超声波传感器，车身两侧设有太阳能电池板支架；所述控制模块选用arduino单片机，所述支撑模块包括三个伞形齿轮、三个轴套、两个长支臂和一个短支臂；所述轴套固定在车身上，长支臂和短支臂分别穿过轴套，长支臂的一端连接伞形齿轮、另一端与悬挂模块连接，短支臂的一端与伞形齿轮连接；所述悬挂模块包括一层倒v形车架和二层倒v形车架，一层倒v形车架连接中轮和后轮，二层倒v形车架连接前轮、长支臂和一层倒v形车架，所述一层倒v形车架和二层倒v形车架与车轮连接处安装有转向舵机；所述驱动模块包括车轮和驱动舵机。
5.进一步地，所述太阳能电池板支架为插槽式支架。
6.进一步地，所述转向舵机为180度的转向舵机。
7.进一步地，所述一层倒v形车架和二层倒v形车架的材质为pla(聚乳酸)。
8.进一步地，所述arduino单片机连接有车载sd卡。
9.进一步地，所述arduino单片机安装在车身底板的后端。
10.进一步地，所述车身的材质为pla(聚乳酸)。
11.进一步地，所述超声波传感器的型号为hc
‑
sr04。
12.进一步地，所述车轮的直径为6
‑
8cm。
13.进一步地，所述车轮表面设有凸起的纹路。
14.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明的小车采用灵活、实用、低成本的悬挂系统，使得小车能适应复杂的地形，并可越过一定的障碍。每一个轮子都单独通过舵机控制车轮转向，可以实现多种转向方式。每一个轮子都单独通过类似伺服电机的舵机驱动，可以保证转速一致。得益于优秀的行驶性能，本款小车可通过算法实现不停车连续避障。本款小车有两块像翅膀一样的太阳能电池板，搭配充电电路模块，可实现充
电供电智能切换，自发电运作，低碳环保。
附图说明
15.图1为本发明的总体结构示意图；
16.图2为本发明支撑模块的放大图；
17.图3为本发明悬挂模块部分的结构示意图；
18.图4为本发明舵机上安装的超声波传感器示意图；
19.图5为本发明驱动模块的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
21.如图1所示，本发明的基于arduino的智能小车，包括车身、控制模块、支撑模块、悬挂模块和驱动模块。
22.如图2所示，其中，1
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支臂、2
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伞形齿轮、3轴套(与车体连接)、4
‑
16路舵机控制板安装位、5
‑
arduino uno安装位。中央支撑系统由三个伞形齿轮、轴套和支臂组成，当一侧车架受到地形影响发生旋转时，通过齿轮带动小车车体整体偏转，同时另一侧车架反向旋转，防止另一侧车轮悬空。当小车处于平地时，两侧车架不旋转，小车保持水平。
23.如图3所示，其中，6
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一层倒v形车架、7
‑
二层倒v形车架，双层级联倒v形车架，一层倒v形车架连接中轮和后轮，二层倒v形车架连接前轮和一层倒v形车架，车架可自由旋转，避免车轮悬空，贴合路面，更好适应崎岖地面。
24.如图4所示，其中8
‑
超声波传感器外壳、9
‑
超声波传感器支架、10
‑
太阳能电池板支架。车体前部安装舵机，舵机上安装超声波传感器，舵机带动超声波传感器从右到左旋转测量距离，通过算法连续避障。同时采用插槽式太阳能电池板支架，在保持太阳能电池板稳固的前提下，方便拆装。
25.如图5所示，其中，11
‑
转向舵机、12
‑
车轮驱动舵机、13
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车轮。每个车轮轮毂位置安装180度旋转舵机，每个车轮轮毂通过180度舵机与倒v形车架连接，实现六个轮子独立转向和旋转。
26.本款小车使用基于差速器原理的中央支撑系统，实现小车在平地上时车身保持水平，小车一侧地面不平时另一侧车架随之扭转，防止另一侧车轮悬空。双层级联倒v形车架形成悬挂系统，实现三个轮子更好贴合地面，防止车轮悬空。每个车轮轮毂位置安装180度旋转舵机，提供强力可控动力。每个车轮轮毂通过舵机与倒v形车架连接，实现车轮180度转向。基于arduino单片机的智能算法，实现连续测距、避障。插槽式太阳能电池板支架，在保持太阳能电池板稳固的前提下，方便拆装。
27.作为优选，车身和一层倒v形车架、二层倒v形车架的材质为pla(聚乳酸)。超声波传感器的型号为hc
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sr04。车轮的直径为6
‑
8cm。车轮表面设有凸起的纹路。


技术特征：
1.一种基于arduino的智能小车，其特征在于，包括车身、控制模块、支撑模块、悬挂模块和驱动模块；所述车身前端安装有舵机，舵机上安装超声波传感器，车身两侧设有太阳能电池板支架；所述控制模块选用arduino单片机，所述支撑模块包括三个伞形齿轮、三个轴套、两个长支臂和一个短支臂；所述轴套固定在车身上，长支臂和短支臂分别穿过轴套，长支臂的一端连接伞形齿轮、另一端与悬挂模块连接，短支臂的一端与伞形齿轮连接；所述悬挂模块包括一层倒v形车架和二层倒v形车架，一层倒v形车架连接中轮和后轮，二层倒v形车架连接前轮、长支臂和一层倒v形车架，所述一层倒v形车架和二层倒v形车架与车轮连接处安装有转向舵机；所述驱动模块包括车轮和驱动舵机。2.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述太阳能电池板支架为插槽式支架。3.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述转向舵机为180度的转向舵机。4.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述一层倒v形车架和二层倒v形车架的材质为pla。5.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述arduino单片机连接有车载sd卡。6.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述arduino单片机安装在车身底板的后端。7.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述车身的材质为pla。8.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述超声波传感器的型号为hc
‑
sr04。9.根据权利要求1所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述车轮的直径为6
‑
8cm。10.根据权利要求1或9所述的基于arduino的智能小车，其特征在于，所述车轮表面设有凸起的纹路。

技术总结
本发明公开了一种基于arduino的智能小车，包括车身、控制模块、支撑模块、悬挂模块和驱动模块；车身前端安装有舵机，舵机上安装超声波传感器，车身两侧设有太阳能电池板支架；所述支撑模块包括三个伞形齿轮、三个轴套、两个长支臂和一个短支臂；悬挂模块包括一层倒V形车架和二层倒V形车架，所述一层倒V形车架和二层倒V形车架与车轮连接处安装有转向舵机；所述驱动模块包括车轮和驱动舵机。本发明的小车采用灵活、实用、低成本的悬挂系统，使得小车能适应复杂的地形，每一个轮子都单独通过舵机控制车轮转向，可以实现多种转向方式。每一个轮子都单独通过类似伺服电机的舵机驱动，可以保证转速一致，本款小车可通过算法实现不停车连续避障。连续避障。连续避障。


技术研发人员：刘海燕
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/9/13