智能尋軌器的製作方法
2023-06-18 20:51:16 1
專利名稱：智能尋軌器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於智能簡易機器人技術領域，具體涉及一種智能尋軌器。
背景技術：
目前，市場上有很多用於教學的簡易機器人裝置。但是這類裝置良莠不齊，高端的機器人結構複雜、價格昂貴，不適合推廣利用，低端的機器人技術含量低，不利於鍛鍊學生的思考動手能力。並且在現有的教學機器人裝置中，智能尋軌的機器人是個空白。
發明內容針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在於設計提供一種結構簡單、價格低廉、技術含量高的智能尋軌器的技術方案。所述的智能尋軌器，其特徵在於包括車架，車架一側固定設置控制尋軌及整車運動的控制電路板，控制電路板電路連接設置在車架上的左右電機裝置、控制開關和電源裝置，所述的電機裝置傳動連接主輪。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架為Z型結構，車架的低位處固定設置左右電機裝置和控制電路板，車架的高位處固定設置電源裝置。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架左側固定設置伸縮板，伸縮板的滑槽中滑動設置升降板，升降板的下表面固定設置控制電路板。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架右側連接設置可轉向的尾輪。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的主輪上繞設一組防滑皮筋。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的左右電機裝置分別包括電機Ml和M2，電機 Ml和M2的輸出軸上分別傳動連接減速齒輪，減速齒輪傳動連接主輪。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的控制電路板包括雙運算放大集成塊。所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的雙運算放大集成塊的1腳依次連接電阻R3 和三極體VI，三極體Vl 一路連接電機Ml，電機Ml與電源E連接，三極體Vl另一路連接發光二極體D3和電阻Rl後與電機Ml連接，雙運算放大集成塊的7腳依次連接電阻R4和三極體V2，三極體V2 —路連接電機M2，電機M2與電源E連接，三極體V2另一路連接發光二極體D4和電阻R2後與電機M2連接，雙運算放大集成塊的8腳和4腳分別連接電源E的正、 負兩極；雙運算放大集成塊的2腳和6腳分別連接可變電阻R6、R7，雙運算放大集成塊的3 腳和5腳分別連接光電耦合傳感器CXDl和(XD2。上述的智能尋軌器，結構簡單，設計合理，整個機器人由簡單的機械結構和簡單的電路結構結合構成，價格低廉，適合在學生中推廣使用，便於學生動手製作，是學生初步學習電子電路應用，機電一體化，理論和實踐相結合的重要環節。
圖1為本實用新型的結構示意圖；[0014]圖2為圖1的仰視圖；圖3為圖1的後視圖；圖4為本實用新型中控制電路板的電路原理圖。圖中1-升降板；2-伸縮板；2a_滑槽；3_主輪；4_左電機裝置；4a_右電機裝置； 5-車架；6-控制開關；7-電源裝置；8-防滑皮筋；9-尾輪；10-控制電路板；11-雙運算放大集成塊。
具體實施方式
以下結合說明書附圖來進一步說明本實用新型。如圖1、2和3所示，智能尋軌器包括車架5，車架5為Z型結構，車架5的低位處左側通過螺絲固定設置了伸縮板2，伸縮板2的前後距離可以通過螺絲進行調節。伸縮板2的滑槽加中滑動配合升降板1，升降板1可做上下滑動以此來調節設置在升降板1下表面的控制電路板10的高度。控制電路板10包括雙運算放大集成塊11及與雙運算放大集成塊11電路連接的光耦合傳感器CXDl和(XD2，光耦合傳感器CXDl和(XD2 主要用來尋軌。控制電路板10電路連接了固定設置在車架5上的左電機裝置4、右電機裝置如、控制開關6和電源裝置7。左電機裝置4、右電機裝置如具體對稱設置在車架5的低位處，並且位於控制電路板10的右側，左電機裝置4、右電機裝置如中分別包括了電機Ml 和M2，電機Ml和M2輸出軸上傳動連接減速齒輪，減速齒輪傳動連接主輪3。電源裝置7包括了電源E，起到供電的作用。為了起到防滑效果，在主輪3上繞設了一組防滑皮筋8。在車架5的高位處固定設置控制開關6和電源裝置7，並且在車架5的最右側固定設置了可以轉向的尾輪9。如圖4所示，控制電路板10中雙運算放大集成塊11的1腳依次連接電阻R3和三極體VI，三極體Vl —路連接電機Ml，電機Ml與電源E連接，三極體Vl另一路連接發光二極體D3和電阻Rl後與電機Ml連接，雙運算放大集成塊11的7腳依次連接電阻R4和三極體V2，三極體V2 —路連接電機M2，電機M2與電源E連接，三極體V2另一路連接發光二極體D4和電阻R2後與電機M2連接，雙運算放大集成塊11的8腳和4腳分別連接電源E的正、負兩極；雙運算放大集成塊11的2腳和6腳分別連接可變電阻R6、R7，雙運算放大集成塊11的3腳和5腳分別連接光電耦合傳感器CXDl和(XD2。智能尋軌器的工作原理如下1.該智能尋軌器的運動狀態是由左電機裝置4、右電機裝置如中電機Ml和M2的停或轉來確定的。Ml、M2都停止，尋軌器停止運動；Ml、M2都轉動，尋軌器直線前進；Ml停止、M2轉動，尋軌器左轉彎；M2停止、Ml轉動，尋軌器右轉彎。2.電動機的停或轉是通過三極體Vl和V2的截止或導通來控制的。Vl截止、Ml停止，發光二極體D3亮；Vl導通，Ml轉動，發光二極體D3熄滅；V2截止、M2停止，發光二極體D4亮；V2導通，M2轉動，發光二極體D4熄滅。3.三極體的截止或導通是由雙運算放大集成塊11 (LM358)的輸出端電位的高低來決定。雙運算放大集成塊11 (簡稱雙運放)的8、4腳接電源爭正、負極，1、2、3腳為一組運放，5、6、7腳為另一組運放。1、7腳為各組的輸出端，3、5腳為各組的同相輸入端，2、6腳為各組的反相輸入端。只有當同相輸入端電位高於反相輸入端電位時，輸出端才會是高電位，對應的三極體才會導通、對應的電動機才會轉動；反之，輸出端為低電位，對應的三極體截止、對應的電動機停止轉動。4.部分元器件的作用電路原理圖中穩壓二極體Dl反向接入電路時，它兩端的電壓較穩定。可變電阻R6 和R7與穩壓二極體Dl並聯，可變電阻R6和R7兩端也相對穩定，從而使運放的反向輸入端的電位也穩定。可變電阻R6和R7是用來調節反相輸入端電位的高低。發光二極體D2是電源指示，若穩壓二極體Dl不是反向接入的，D2就不會亮；發光二極體D3、D4為智能尋軌器轉彎指示燈。當智能尋軌器在軌道的直道上開始行駛時，由於光電耦合傳感器CXDl和(XD2都能接收到白色區域反射的較強的紅外線，這時雙運放的左、右兩個同相輸入端的電位都高於各自對應的反相輸入端電位，於是雙運放的左、又兩個輸出端都處於高電位狀態，使三極體Vl和V2都導通，左、右兩個電極Ml和M2都轉動，智能尋軌器就直線前進。當智能尋軌器向前行駛過程中，遇到軌道向右轉彎時，右邊的光電耦合傳感器 CCD2發出的紅外線碰到黑色軌道，幾乎全被吸收，光電耦合傳感器CCD2幾乎沒有電流通過，於是雙運放右部的反相輸入端的電位高於同相輸入端電位，則右端輸出端處於低電位， 三極體V2截止，電機M2停止轉動，智能尋軌器就向右轉彎；此時電源全部加在發光二極體 D4的路回上，發光二極體D4點亮。遇到跑道向左轉彎時，智能尋軌器就向左轉彎的機理相同，不再重述。
權利要求1.智能尋軌器，其特徵在於包括車架(5)，車架(5)—側固定設置控制尋軌及整車運動的控制電路板(10)，控制電路板(10)電路連接設置在車架(5)上的左右電機裝置(4、4a)、 控制開關(6)和電源裝置(7)，所述的左右電機裝置(4、4a)傳動連接主輪(3)。
2.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架(5)為Z型結構，車架(5) 的低位處固定設置左右電機裝置(4、4a)和控制電路板(10)，車架(5)的高位處固定設置電源裝置(7)。
3.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架(5)左側固定設置伸縮板(2)，伸縮板(2)的滑槽(2a)中滑動設置升降板(1)，升降板(1)的下表面固定設置控制電路板(10)。
4.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的車架(5)右側連接設置可轉向的尾輪(9)。
5.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的主輪(3)上繞設一組防滑皮筋(8)。
6.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的左右電機裝置(4、4a)分別包括電機Ml和M2，電機Ml和M2的輸出軸上分別傳動連接減速齒輪，減速齒輪傳動連接主輪(3)。
7.如權利要求1所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的控制電路板(10)包括雙運算放大集成塊(11)。
8.如權利要求7所述的智能尋軌器，其特徵在於所述的雙運算放大集成塊(11)的1腳依次連接電阻R3和三極體VI，三極體Vl —路連接電機Ml，電機Ml與電源E連接，三極體 Vl另一路連接發光二極體D3和電阻Rl後與電機Ml連接，雙運算放大集成塊(11)的7腳依次連接電阻R4和三極體V2，三極體V2 —路連接電機M2，電機M2與電源E連接，三極體 V2另一路連接發光二極體D4和電阻R2後與電機M2連接，雙運算放大集成塊(11)的8腳和4腳分別連接電源E的正、負兩極；雙運算放大集成塊(11)的2腳和6腳分別連接可變電阻R6、R7，雙運算放大集成塊(11)的3腳和5腳分別連接光電耦合傳感器CXDl和(XD2。
專利摘要智能尋軌器，屬於智能簡易機器人技術領域。其包括車架，車架一側固定設置控制尋軌及整車運動的控制電路板，控制電路板電路連接設置在車架上的左右電機裝置、控制開關和電源裝置，所述的左右電機裝置傳動連接主輪。上述的智能尋軌器，結構簡單，設計合理，整個機器人由簡單的機械結構和簡單的電路結構結合構成，價格低廉，適合在學生中推廣使用，便於學生動手製作，是學生初步學習電子電路應用，機電一體化，理論和實踐相結合的重要環節。
文檔編號G09B25/02GK202084241SQ20112016969
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者鄭銘剛 申請人:杭州奕陽教育服務有限公司