[发明专利]运动物体自动跟踪系统及应用该系统的小车和升降晾衣架

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动物体自动跟踪系统，具体涉及一种导盲避障的跟踪系统及应用该系统的小车和升降晾衣架。

背景技术

传统的盲人出行一般采用辅助工具拐杖，有些智能工具是导向犬和动物犬。但是这些工具都有一些弊端，比如，拐杖掉了，怎么办？周围有移动的物体靠近，盲人都不能及时的做出反应；还有导向犬只能导向，却不能跟踪盲人，盲人想转弯，它却直接向无障反向前进；还有动物犬，每天要给它们喂食，清洗，还要牵着，还有时候不按照盲人的意向行走。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统辅助工具和一些智能工具的缺陷，提供一种既能导向又能跟踪的运动物体自动追踪系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种运动物体自动跟踪系统，包括超声波传感器模块、单片机处理模块、电源模块、电机驱动模块和电机；超声波传感器模块的输出端与单片机处理模块的输入端相连；单片机处理模块的输出端与电机驱动模块相连；电机驱动模块与电机相连；电源模块分别与单片机处理模块和电机相连；超声波传感器模块采集运动物体的信号，并传送给单片机处理模块；单片机处理模块接收运动物体的信号后，确定运动物体的位置，输出指令至电机驱动模块；电机驱动模块控制电机带动自动跟踪系统跟踪运动物体。

对本发明的进一步改进在于：超声波传感器模块包括6个超声波传感器；6个超声波传感器以自动跟踪系统为中心，分别向周围6个不同的方位进行超声波发送和回波接收；超声波的频率为40kHz。单片机处理模块接收运动物体的信号后，通过定位控制算法确定运动物体的位置。单片机处理模块采用STC12C5410AD单片机。电机驱动模块上设有隔离电路。

本发明还提供了一种小车，该小车上设有上述自动跟踪系统，并通过该系统的电机驱动小车运动。小车上还设有摄像头和无线通讯模块；摄像头的输出端与无线通讯模块相连。小车上还设有避障模块；避障模块为超声波传感器；避障模块与单片机处理模块相连。

本发明还提供了一种升降晾衣架，该升降晾衣架上设有上述自动跟踪系统，并通过该系统的电机驱动升降晾衣架运动。

本发明相比现有技术具有以下优点：采用超声波传感器进行运动物体识别，通过以一点为中心的多方位采集距离，距离数据通过单片机进行精确的定位控制算法确定目标的位置，然后控制跟踪特定的目标。本发明自动跟踪控制系统能自动根据反馈信息调节速度和转弯等各种目标跟踪功能，同时采用驱动模块能增加负载能力。将该系统装于小车上，进行自动跟踪，并可通过摄像头用于侦察，探险等工作，也可通过加载避障模块对一定周围环境障碍物体进行规避；应用于购物车上，不用顾客推拉，就能跟在实时顾客后面或前面，解放人们的双手；应用于升降式晾衣架上，只要人在衣架的正前方停留一段时间（0.5s以上），智能衣架直接跟踪到人面前，当人离开后，智能衣架恢复到原来的位置。本发明运动物体自动跟踪系统具有跟踪和导向双重功能，结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明运动物体自动跟踪系统的结构框图；

图2为图1中超声波传感器模块的识别方向；

图3为图1中超声波传感器模块对运动物体的识别原理示意图；

图4为本发明运动物体自动跟踪系统的跟踪逻辑图；

图5为本发明运动物体自动跟踪系统的程序框图；

图6为本发明小车用于跟踪避障的结构示意图。

图中，1-超声波传感器模块，2-单片机处理模块，3-电机驱动模块，4-电源模块，5-电机，6-小车，7-避障模块，8-运动物体，9-障碍物，a-超声波传感器的长度，o-自动跟踪系统的点位中心。

具体实施方式

下面结合附图对本发明运动物体自动跟踪系统进行详细说明。