智能寻轨器的制作方法
专利名称：智能寻轨器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能简易机器人技术领域，具体涉及一种智能寻轨器。
背景技术：
目前，市场上有很多用于教学的简易机器人装置。但是这类装置良莠不齐，高端的机器人结构复杂、价格昂贵，不适合推广利用，低端的机器人技术含量低，不利于锻炼学生的思考动手能力。并且在现有的教学机器人装置中，智能寻轨的机器人是个空白。
发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种结构简单、价格低廉、技术含量高的智能寻轨器的技术方案。所述的智能寻轨器，其特征在于包括车架，车架一侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板，控制电路板电路连接设置在车架上的左右电机装置、控制开关和电源装置，所述的电机装置传动连接主轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架为Z型结构，车架的低位处固定设置左右电机装置和控制电路板，车架的高位处固定设置电源装置。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架左侧固定设置伸缩板，伸缩板的滑槽中滑动设置升降板，升降板的下表面固定设置控制电路板。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架右侧连接设置可转向的尾轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的主轮上绕设一组防滑皮筋。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的左右电机装置分别包括电机Ml和M2，电机 Ml和M2的输出轴上分别传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的控制电路板包括双运算放大集成块。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的双运算放大集成块的1脚依次连接电阻R3 和三极管VI，三极管Vl 一路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块的8脚和4脚分别连接电源E的正、 负两极；双运算放大集成块的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块的3 脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。上述的智能寻轨器，结构简单，设计合理，整个机器人由简单的机械结构和简单的电路结构结合构成，价格低廉，适合在学生中推广使用，便于学生动手制作，是学生初步学习电子电路应用，机电一体化，理论和实践相结合的重要环节。
图1为本实用新型的结构示意图；[0014]图2为图1的仰视图；图3为图1的后视图；图4为本实用新型中控制电路板的电路原理图。图中1-升降板；2-伸缩板；2a_滑槽；3_主轮；4_左电机装置；4a_右电机装置； 5-车架；6-控制开关；7-电源装置；8-防滑皮筋；9-尾轮；10-控制电路板；11-双运算放大集成块。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。如图1、2和3所示，智能寻轨器包括车架5，车架5为Z型结构，车架5的低位处左侧通过螺丝固定设置了伸缩板2，伸缩板2的前后距离可以通过螺丝进行调节。伸缩板2的滑槽加中滑动配合升降板1，升降板1可做上下滑动以此来调节设置在升降板1下表面的控制电路板10的高度。控制电路板10包括双运算放大集成块11及与双运算放大集成块11电路连接的光耦合传感器CXDl和(XD2，光耦合传感器CXDl和(XD2 主要用来寻轨。控制电路板10电路连接了固定设置在车架5上的左电机装置4、右电机装置如、控制开关6和电源装置7。左电机装置4、右电机装置如具体对称设置在车架5的低位处，并且位于控制电路板10的右侧，左电机装置4、右电机装置如中分别包括了电机Ml 和M2，电机Ml和M2输出轴上传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮3。电源装置7包括了电源E，起到供电的作用。为了起到防滑效果，在主轮3上绕设了一组防滑皮筋8。在车架5的高位处固定设置控制开关6和电源装置7，并且在车架5的最右侧固定设置了可以转向的尾轮9。如图4所示，控制电路板10中双运算放大集成块11的1脚依次连接电阻R3和三极管VI，三极管Vl —路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块11的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块11的8脚和4脚分别连接电源E的正、负两极；双运算放大集成块11的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块11的3脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。智能寻轨器的工作原理如下1.该智能寻轨器的运动状态是由左电机装置4、右电机装置如中电机Ml和M2的停或转来确定的。Ml、M2都停止，寻轨器停止运动；Ml、M2都转动，寻轨器直线前进；Ml停止、M2转动，寻轨器左转弯；M2停止、Ml转动，寻轨器右转弯。2.电动机的停或转是通过三极管Vl和V2的截止或导通来控制的。Vl截止、Ml停止，发光二极管D3亮；Vl导通，Ml转动，发光二极管D3熄灭；V2截止、M2停止，发光二极管D4亮；V2导通，M2转动，发光二极管D4熄灭。3.三极管的截止或导通是由双运算放大集成块11 (LM358)的输出端电位的高低来决定。双运算放大集成块11 (简称双运放)的8、4脚接电源争正、负极，1、2、3脚为一组运放，5、6、7脚为另一组运放。1、7脚为各组的输出端，3、5脚为各组的同相输入端，2、6脚为各组的反相输入端。只有当同相输入端电位高于反相输入端电位时，输出端才会是高电位，对应的三极管才会导通、对应的电动机才会转动；反之，输出端为低电位，对应的三极管截止、对应的电动机停止转动。4.部分元器件的作用电路原理图中稳压二极管Dl反向接入电路时，它两端的电压较稳定。可变电阻R6 和R7与稳压二极管Dl并联，可变电阻R6和R7两端也相对稳定，从而使运放的反向输入端的电位也稳定。可变电阻R6和R7是用来调节反相输入端电位的高低。发光二极管D2是电源指示，若稳压二极管Dl不是反向接入的，D2就不会亮；发光二极管D3、D4为智能寻轨器转弯指示灯。当智能寻轨器在轨道的直道上开始行驶时，由于光电耦合传感器CXDl和(XD2都能接收到白色区域反射的较强的红外线，这时双运放的左、右两个同相输入端的电位都高于各自对应的反相输入端电位，于是双运放的左、又两个输出端都处于高电位状态，使三极管Vl和V2都导通，左、右两个电极Ml和M2都转动，智能寻轨器就直线前进。当智能寻轨器向前行驶过程中，遇到轨道向右转弯时，右边的光电耦合传感器 CCD2发出的红外线碰到黑色轨道，几乎全被吸收，光电耦合传感器CCD2几乎没有电流通过，于是双运放右部的反相输入端的电位高于同相输入端电位，则右端输出端处于低电位， 三极管V2截止，电机M2停止转动，智能寻轨器就向右转弯；此时电源全部加在发光二极管 D4的路回上，发光二极管D4点亮。遇到跑道向左转弯时，智能寻轨器就向左转弯的机理相同，不再重述。
权利要求1.智能寻轨器，其特征在于包括车架(5)，车架(5)—侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板(10)，控制电路板(10)电路连接设置在车架(5)上的左右电机装置(4、4a)、 控制开关(6)和电源装置(7)，所述的左右电机装置(4、4a)传动连接主轮(3)。
2.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)为Z型结构，车架(5) 的低位处固定设置左右电机装置(4、4a)和控制电路板(10)，车架(5)的高位处固定设置电源装置(7)。
3.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)左侧固定设置伸缩板(2)，伸缩板(2)的滑槽(2a)中滑动设置升降板(1)，升降板(1)的下表面固定设置控制电路板(10)。
4.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)右侧连接设置可转向的尾轮(9)。
5.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的主轮(3)上绕设一组防滑皮筋(8)。
6.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的左右电机装置(4、4a)分别包括电机Ml和M2，电机Ml和M2的输出轴上分别传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮(3)。
7.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的控制电路板(10)包括双运算放大集成块(11)。
8.如权利要求7所述的智能寻轨器，其特征在于所述的双运算放大集成块(11)的1脚依次连接电阻R3和三极管VI，三极管Vl —路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管 Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块(11)的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管 V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块(11)的8脚和4脚分别连接电源E的正、负两极；双运算放大集成块(11)的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块(11)的3脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。
专利摘要智能寻轨器，属于智能简易机器人技术领域。其包括车架，车架一侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板，控制电路板电路连接设置在车架上的左右电机装置、控制开关和电源装置，所述的左右电机装置传动连接主轮。上述的智能寻轨器，结构简单，设计合理，整个机器人由简单的机械结构和简单的电路结构结合构成，价格低廉，适合在学生中推广使用，便于学生动手制作，是学生初步学习电子电路应用，机电一体化，理论和实践相结合的重要环节。
文档编号G09B25/02GK202084241SQ20112016969
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者郑铭刚 申请人:杭州奕阳教育服务有限公司
技术领域：
本实用新型属于智能简易机器人技术领域，具体涉及一种智能寻轨器。
背景技术：
目前，市场上有很多用于教学的简易机器人装置。但是这类装置良莠不齐，高端的机器人结构复杂、价格昂贵，不适合推广利用，低端的机器人技术含量低，不利于锻炼学生的思考动手能力。并且在现有的教学机器人装置中，智能寻轨的机器人是个空白。
发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种结构简单、价格低廉、技术含量高的智能寻轨器的技术方案。所述的智能寻轨器，其特征在于包括车架，车架一侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板，控制电路板电路连接设置在车架上的左右电机装置、控制开关和电源装置，所述的电机装置传动连接主轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架为Z型结构，车架的低位处固定设置左右电机装置和控制电路板，车架的高位处固定设置电源装置。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架左侧固定设置伸缩板，伸缩板的滑槽中滑动设置升降板，升降板的下表面固定设置控制电路板。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架右侧连接设置可转向的尾轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的主轮上绕设一组防滑皮筋。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的左右电机装置分别包括电机Ml和M2，电机 Ml和M2的输出轴上分别传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的控制电路板包括双运算放大集成块。所述的智能寻轨器，其特征在于所述的双运算放大集成块的1脚依次连接电阻R3 和三极管VI，三极管Vl 一路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块的8脚和4脚分别连接电源E的正、 负两极；双运算放大集成块的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块的3 脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。上述的智能寻轨器，结构简单，设计合理，整个机器人由简单的机械结构和简单的电路结构结合构成，价格低廉，适合在学生中推广使用，便于学生动手制作，是学生初步学习电子电路应用，机电一体化，理论和实践相结合的重要环节。
图1为本实用新型的结构示意图；[0014]图2为图1的仰视图；图3为图1的后视图；图4为本实用新型中控制电路板的电路原理图。图中1-升降板；2-伸缩板；2a_滑槽；3_主轮；4_左电机装置；4a_右电机装置； 5-车架；6-控制开关；7-电源装置；8-防滑皮筋；9-尾轮；10-控制电路板；11-双运算放大集成块。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。如图1、2和3所示，智能寻轨器包括车架5，车架5为Z型结构，车架5的低位处左侧通过螺丝固定设置了伸缩板2，伸缩板2的前后距离可以通过螺丝进行调节。伸缩板2的滑槽加中滑动配合升降板1，升降板1可做上下滑动以此来调节设置在升降板1下表面的控制电路板10的高度。控制电路板10包括双运算放大集成块11及与双运算放大集成块11电路连接的光耦合传感器CXDl和(XD2，光耦合传感器CXDl和(XD2 主要用来寻轨。控制电路板10电路连接了固定设置在车架5上的左电机装置4、右电机装置如、控制开关6和电源装置7。左电机装置4、右电机装置如具体对称设置在车架5的低位处，并且位于控制电路板10的右侧，左电机装置4、右电机装置如中分别包括了电机Ml 和M2，电机Ml和M2输出轴上传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮3。电源装置7包括了电源E，起到供电的作用。为了起到防滑效果，在主轮3上绕设了一组防滑皮筋8。在车架5的高位处固定设置控制开关6和电源装置7，并且在车架5的最右侧固定设置了可以转向的尾轮9。如图4所示，控制电路板10中双运算放大集成块11的1脚依次连接电阻R3和三极管VI，三极管Vl —路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块11的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块11的8脚和4脚分别连接电源E的正、负两极；双运算放大集成块11的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块11的3脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。智能寻轨器的工作原理如下1.该智能寻轨器的运动状态是由左电机装置4、右电机装置如中电机Ml和M2的停或转来确定的。Ml、M2都停止，寻轨器停止运动；Ml、M2都转动，寻轨器直线前进；Ml停止、M2转动，寻轨器左转弯；M2停止、Ml转动，寻轨器右转弯。2.电动机的停或转是通过三极管Vl和V2的截止或导通来控制的。Vl截止、Ml停止，发光二极管D3亮；Vl导通，Ml转动，发光二极管D3熄灭；V2截止、M2停止，发光二极管D4亮；V2导通，M2转动，发光二极管D4熄灭。3.三极管的截止或导通是由双运算放大集成块11 (LM358)的输出端电位的高低来决定。双运算放大集成块11 (简称双运放)的8、4脚接电源争正、负极，1、2、3脚为一组运放，5、6、7脚为另一组运放。1、7脚为各组的输出端，3、5脚为各组的同相输入端，2、6脚为各组的反相输入端。只有当同相输入端电位高于反相输入端电位时，输出端才会是高电位，对应的三极管才会导通、对应的电动机才会转动；反之，输出端为低电位，对应的三极管截止、对应的电动机停止转动。4.部分元器件的作用电路原理图中稳压二极管Dl反向接入电路时，它两端的电压较稳定。可变电阻R6 和R7与稳压二极管Dl并联，可变电阻R6和R7两端也相对稳定，从而使运放的反向输入端的电位也稳定。可变电阻R6和R7是用来调节反相输入端电位的高低。发光二极管D2是电源指示，若稳压二极管Dl不是反向接入的，D2就不会亮；发光二极管D3、D4为智能寻轨器转弯指示灯。当智能寻轨器在轨道的直道上开始行驶时，由于光电耦合传感器CXDl和(XD2都能接收到白色区域反射的较强的红外线，这时双运放的左、右两个同相输入端的电位都高于各自对应的反相输入端电位，于是双运放的左、又两个输出端都处于高电位状态，使三极管Vl和V2都导通，左、右两个电极Ml和M2都转动，智能寻轨器就直线前进。当智能寻轨器向前行驶过程中，遇到轨道向右转弯时，右边的光电耦合传感器 CCD2发出的红外线碰到黑色轨道，几乎全被吸收，光电耦合传感器CCD2几乎没有电流通过，于是双运放右部的反相输入端的电位高于同相输入端电位，则右端输出端处于低电位， 三极管V2截止，电机M2停止转动，智能寻轨器就向右转弯；此时电源全部加在发光二极管 D4的路回上，发光二极管D4点亮。遇到跑道向左转弯时，智能寻轨器就向左转弯的机理相同，不再重述。
权利要求1.智能寻轨器，其特征在于包括车架(5)，车架(5)—侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板(10)，控制电路板(10)电路连接设置在车架(5)上的左右电机装置(4、4a)、 控制开关(6)和电源装置(7)，所述的左右电机装置(4、4a)传动连接主轮(3)。
2.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)为Z型结构，车架(5) 的低位处固定设置左右电机装置(4、4a)和控制电路板(10)，车架(5)的高位处固定设置电源装置(7)。
3.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)左侧固定设置伸缩板(2)，伸缩板(2)的滑槽(2a)中滑动设置升降板(1)，升降板(1)的下表面固定设置控制电路板(10)。
4.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的车架(5)右侧连接设置可转向的尾轮(9)。
5.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的主轮(3)上绕设一组防滑皮筋(8)。
6.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的左右电机装置(4、4a)分别包括电机Ml和M2，电机Ml和M2的输出轴上分别传动连接减速齿轮，减速齿轮传动连接主轮(3)。
7.如权利要求1所述的智能寻轨器，其特征在于所述的控制电路板(10)包括双运算放大集成块(11)。
8.如权利要求7所述的智能寻轨器，其特征在于所述的双运算放大集成块(11)的1脚依次连接电阻R3和三极管VI，三极管Vl —路连接电机Ml，电机Ml与电源E连接，三极管 Vl另一路连接发光二极管D3和电阻Rl后与电机Ml连接，双运算放大集成块(11)的7脚依次连接电阻R4和三极管V2，三极管V2 —路连接电机M2，电机M2与电源E连接，三极管 V2另一路连接发光二极管D4和电阻R2后与电机M2连接，双运算放大集成块(11)的8脚和4脚分别连接电源E的正、负两极；双运算放大集成块(11)的2脚和6脚分别连接可变电阻R6、R7，双运算放大集成块(11)的3脚和5脚分别连接光电耦合传感器CXDl和(XD2。
专利摘要智能寻轨器，属于智能简易机器人技术领域。其包括车架，车架一侧固定设置控制寻轨及整车运动的控制电路板，控制电路板电路连接设置在车架上的左右电机装置、控制开关和电源装置，所述的左右电机装置传动连接主轮。上述的智能寻轨器，结构简单，设计合理，整个机器人由简单的机械结构和简单的电路结构结合构成，价格低廉，适合在学生中推广使用，便于学生动手制作，是学生初步学习电子电路应用，机电一体化，理论和实践相结合的重要环节。
文档编号G09B25/02GK202084241SQ20112016969
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者郑铭刚 申请人:杭州奕阳教育服务有限公司
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