[发明专利]一种基于超声波的自动跟随系统

权利要求书

1.一种基于超声波的自动跟随系统，用于根据目标装置实现对跟随装置的自动控制，包括安装在目标装置上的至少两个引导单元(100)和安装在移动小车上跟随所述引导单元(100)运动的跟随单元(200)，所述引导单元(100)与跟随单元(200)通过超声波无线通信连接，其特征在于：

所述跟随单元(200)包括用于处理跟随单元(200)与引导单元(100)之间通信数据的第二控制器，所述第二控制器分别电性连接有显示编辑装置A、电机驱动模块、电源模块A、蓄电池、无线收发模块A和超声波发射模块A，所述蓄电池与电源模块A电性连接；

所述引导单元(100)包括用于处理引导单元(100)与跟随单元(200)自检通信数据的第一控制器，所述第一控制器分别电性连接有显示编辑装置B、电源模块B、超声波发射模块A与无线收发模块B通信连接，超声波发射模块B与无线收发模块A通信连接，所述第二控制器向电机驱动模块发送跟随驱动信号，安装在移动小车上的电机驱动下车跟随引导单元(100)运动；所述引导单元(100)和跟随单元(200)之间的预设安全距离L数据存储在所述第二控制器内并根据无线收发模块A采集的超声波反射时间数据计算获得所述两个引导单元(100)分别与所述跟随单元(200)的实际距离L1和L2，最终获得所述两个引导单元(100)连线与跟随单元(200)在同一平面内的夹角α，获取跟随单元(200)的相对位置；

所述夹角α的计算公式为其中2M＝两个引导单元(100)的连线距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动跟随系统，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器均采用型号为STC89C52RC的单片机，所述显示编辑装置A和显示编辑装置B均采用型号为LCD1602带编辑键盘的液晶屏显。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动跟随系统，其特征在于，所述第一控制器采用型号为CX20106A的红外线检测波芯片，信号接收频率为38KHz-40KHz。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动跟随系统，其特征在于，所述安装跟随单元(200)的移动小车包括车体(1)，设置在车体(1)下部呈三角形布局的滚轮装置，所述滚轮装置由设置在车体(1)下部前方的驱动轮(2)和分别对称设置在车体(1)下部后方两侧的从动轮(3)组成，所述驱动轮(2)通过万向驱动轴(5)驱动，所述万向驱动轴(5)与设置在车体(1)内部的驱动机构连接，所述驱动机构包括通过第二控制器控发送方波驱动信号控制的电机，所述电机为伺服电机。

5.根据权利要求4所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述万向驱动轴(5)包括轴体(51)，与轴体(51)固定或者一体连接呈鼓形的转向体，所述转向体沿着轴体(51)的方向平行设置有多条转向滚槽(53)，所述每条转向滚槽(53)内均安装有转向滚珠(52)；所述驱动轮(2)包括轮胎和轮毂两部分，所述轮毂通过所述滚珠(52)嵌套卡接。

6.根据权利要求5所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述轮毂靠近轮胎处的两侧均设置有轮毂凹槽(22)，所述两侧轮毂凹槽(22)内均相对抵靠安装有至少两组稳定杆(8)，所述稳定杆(8)为伸缩设置且稳定杆(8)的另一端与所诉车体(1)固定连接，以及安装有一组用于实现轮毂转向的转向杆(9)，所述转向杆(9)驱动连接所述转向机构。

7.根据权利要求6所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述稳定杆(8)包括伸缩杆(84)，所述伸缩杆(84)内设置有一个圆柱空腔(83)，圆柱空腔(83)内安装有处于压缩状态的弹簧(82)，所述弹簧(82)靠近伸缩杆(84)端头处安装有卡接在所述圆柱空腔(83)内的稳定滚珠(81)，所述稳定滚珠(81)与所述轮毂凹槽(22)抵靠接触。

8.根据权利要求6所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述转向杆(9)包括通过磁致伸缩用于驱动轮毂转向的杆体(92)，滑动卡接在所述杆体(92)端头并与所述轮毂凹槽(22)滑动抵靠的转向滚珠(91)。