智能循迹小车的设计与实践

智能循迹小车的设计与实践
摘要：搬运小车的发展，极大地降低了人们的劳动强度，本文对循迹搬运小车
进行了研究，分析，并设计出了一款满足大学生竞赛用的循迹搬运智能小车，试
验结果表明该系统能较好的完成其功能。

关键词：循迹，智能小车；设计
近年来，循迹搬运小车频繁出现在各种物流系统中，并且起到十分重要的作用，它为社会节省了人力成本和工作效益。

智能循迹搬运小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统，运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

本设计是结
合结合浙江省大学生机器人竞赛需要而设计的一款智能循迹搬运小车，其功能要
求能够自动启停止、往返运动、避障功能、记录行驶速度、快慢行驶。

1. 循迹搬运小车设计要求
循迹搬运小车利用蓄电池供电，采用光电传感器进行信号采集，其功能为能
自动识别货物，抓取货物放入车厢，自动循迹，自动卸物放入仓库。

小车体积要
轻巧，速度要快，并具有一定的抗撞击能力。

2.智能循迹小车总体设计
智能循迹小车采用MSP430作为主控制芯片，该芯片有足够的存储空间，能
够满足该系统软件的需要，该芯片提供了两个计数器中断，对于本作品系统已经
足够，采用该芯片可以比较灵活的选择各个模块控制芯片，能够准确的计算出速
度与时间，有很好的实时性,系统如图1所示
图 1 智能循迹小车框图
以MSP430单片机作为核心控制系统，避障检测模块采用光电开关传感器，
该传感器采集小车四周的路面信息并传送给MSP430进行信号分析，以达到智能
小车的自动循迹行驶；由避障检测信息和循迹检测信息，综合分析处理，驱动控
制电机，实现避障。

3、各功能模块设计
3.1避障检测模块
光电开关传感器，检测距离可达两米多，采用集成电路技术和 SMT 表面安装
工艺而制造的新一代光电开关器件, 具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可
靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。

利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。

物体不限于金属，所有能反射
光线的物体均可被检测。

光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接
收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

3.2电机模块
采用驱动电路芯片，如L298N集成芯片，具有体积小，响应快，可靠性安全
性高，抗干扰能力强等优点，技术成熟。

适合控制智能小车的运动。

有较大的电
流驱动能力，连接方便，简单。

3.3电源模块
在该设计中，涉及到5V，9V，24V三种电压。

5V对传感器，单片机供电通过L7805稳压芯片实现；9V对无线发射模块供电；24V对减速电机供电，直接由蓄
电池供电。

4结束语
本课题在理解整车运行的情况下，对其部件进行分析，通过调试、试验能够
很好的完成各项功能。

同时本设计思路可以为工程实践中的工业小车制造领域提
供借鉴。

参考文献：
[1]韩腾，樊瑜瑾，李浙坤，赵培林，王俊杰等.基于无线控制的循迹搬运小车
运动系统研究[J]. 昆明理工大学学报，2013,（15）:11-17.
[2]张辰贝西，黄志球等.循迹搬运小车(循迹搬运小车)发展综述[J].中国制造业
信息化,2014,42（1）：23-36.
[3]韩腾.循迹搬运小车驱动与运动性能分析研究.[硕士学位论文],昆明理工大学，2016
基金项目
本文得到嘉兴学院南湖学院大学生创新项目（NH85178413）资助
作者简介：杨琦，嘉兴学院电气工程及其自动化专业学生，研究方向为智能
控制。