[实用新型]自动跟随避障小车控制系统

说明书

本实用新型提供一种自动跟随避障小车控制系统，包括控制器本体，所述控制器本体包括主控模块以及分别与主控模块连接的UWB跟随模块、拉绳跟随模块、避障模块、运动控制模块、供电模块；UWB跟随模块与安装于小车上的UWB基站连接，UWB基站与人员携带的标签手环无线连接，以接收标签手环所发射的信号；拉绳跟随模块与安装于小车上的拉线位移传感器连接；避障模块与安装于小车上的激光雷达连接；运动控制模块连接小车的电机驱动器；供电模块与车载蓄电池连接。能够实现小车360°全方位的跟随和避障，同时提供无线和有线两种跟随模式，在无线跟随无效的情况下可以切换至有线跟随，实现人工伴随控制。

技术领域

本实用新型涉及自动跟随避障小车组成部件，具体为一种自动跟随避障小车控制系统。

背景技术

近年来，随着人工智能快速发展，自动跟随避障小车也已经成为当前研究的热点。目前自动跟随避障小车采用的传统近距离定位技术，诸如超声波、激光、红外、蓝牙等都存在各自的短板，比如测距角度有限、只能视距范围内使用、易受干扰、精度低等，导致小车在避障方面存在测量、识别盲区问题，侧方或者后方出现障碍或者威胁时无法规避危险。另外在跟随模式上比较单一，主流还是采用无线方式进行跟随，一旦出现标签电量耗尽、无信号、基站故障等问题，小车将无法继续跟随行走。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种自动跟随避障小车控制系统，能够实现小车360°全方位的跟随和避障，同时提供无线和有线两种跟随模式，在无线跟随无效的情况下可以切换至有线跟随，实现人工伴随控制。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动跟随避障小车控制系统，包括控制器本体，所述控制器本体包括主控模块以及分别与主控模块连接的UWB跟随模块、拉绳跟随模块、避障模块、运动控制模块、供电模块；UWB跟随模块与安装于小车上的UWB基站连接，UWB基站与人员携带的标签手环无线连接，以接收标签手环所发射的信号；拉绳跟随模块与安装于小车上的拉线位移传感器连接；避障模块与安装于小车上的激光雷达连接；运动控制模块连接小车的电机驱动器；供电模块与车载蓄电池连接。

进一步的，所述UWB基站设有三个，三个UWB基站以正三角形安装于小车顶部。

进一步的，所述拉线位移传感器设有两个，分别安装于小车前方的左右两侧，安装位置固定，两个拉线位移传感器的拉绳出绳端系接在同一拉绳环上，拉绳环供人员拉动。

进一步的，所述控制器本体还包括远程通信模块，远程通信模块无线连接远程客户端。

进一步的，所述主控模块采用单片机；所述UWB跟随模块、拉绳跟随模块、避障模块、运动控制模块均采用收发器；所述供电模块采用DC-DC模块电源。

进一步的，所述远程通信模块采用串口wifi模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、设置UWB跟随模块和拉绳跟随模块,提供两种跟随方式，分别为无线的UWB跟随和有线的拉绳跟随，能够保障小车在无线跟随无效的特殊情况下能够继续工作，大大提升了系统的安全性和可靠性；

2、采用360°激光雷达进行环境感知，精度高速度快，而且对环境要求低，与避障模块控制相结合，能够实现全方位的紧急避障；

3、设置远程通信模块，能够通过无线通信方式与远程客户端进行数据交互，接收远程客户端下发的路径规划数据，使小车按照规划路线行走；远程通信模块与远程客户端连接能够传输实时数据至远程客户端，可直观的监测当前运行状态，降低小车发生安全事故的概率；

4、采用UWB跟随、1标签+3基站的方式实现全方位自动跟随，穿透力强、实时性好，在有墙壁、障碍物阻隔的环境下也不会影响跟随信号传输，而且当手环在小车侧方和后方的时候也可以有效跟随，应用场景更加广泛。