跳线编程智能机器车的制作方法
【专利摘要】本实用新型是涉及一种普及型教育机器人。跳线编程智能机器车。它由微动作逻辑关系跳线控制板和机器车控制电路组成；其特征在于：微动作逻辑关系跳线控制板的微动作框由八个条件判断微动作框、九个行车微动作框和“程序开始”微动作框组成，“程序开始”微动作框内设置一个电源开关；机器车车头设有相隔一定距离的左、中、右三个反射式光电门，八个条件判断微动作框上各设置一个条件成立信号输出接口，九个行车微动作框上各设置一个执行该动作的控制信号输入接口；根据任务的要求把不同条件成立信号输出接口和该条件成立时执行某动作的信号输入接口用跳线连接好，这些微动作框就拼接成了一个控制程序流程图。
【专利说明】跳线编程智能机器车
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种普及型教育智能机器车-跳线编程智能机器车。
【背景技术】
[0002]智能机器人的种类很多，其中教育机器人最受大家关注，全球每年有一百多项机器人竞赛，参加人员从小学生、中学生、大学生到研究者。由于机器人的入门知识门槛较高，在中小学里普及程度不高，特别是农村学校就更少。如果用常规的方式学习机器人知识，要经历学习计算机硬件、电子电路、计算机编程技术等学习阶段，这是机器人活动难于普及的主要原因；虽然有像乐高机器人这样的产品，可以避开这些专业知识的学习，用视觉化程序编辑工具，像堆积木一样来编写控制程序，但这些工作仍然离不开计算机，因为要用计算机生成机器人控制器的程序代码，还要通过计算机与机器人控制器通信来将程序代码写入；这种机器人自身没有程序开发能力且价格贵。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于设计一个不借助计算机(PC)，由自身就能编排控制程序的机器车；也就是说利用跳线按照控制逻辑连接控制电路，从而实现对机器车进行智能控制的编程功能。
[0004]应用跳线编程控制的智能机器车，将机器车的信号采集、条件判断、行车动作分解为多个彼此互不关联的微动作，条件判断微动作的执行时可改变控制执行顺序；机器车的一个控制任务，由多个关联的微动作组成，因此，根据任务的要求可规划出该任务的微动作组合。
[0005]为了使控制任务的各微动作实现相互关联，设计一个微动作逻辑关系跳线控制板，控制板上画好微动作框图，每个微动作功能简要写在框图上，每个微动作框图上有一个固定的跳线连接口，控制程序的编写就是根据任务的要求按照控制逻辑将不同微动作的跳线连接口进行连接；多个微动作框通过跳线和连接口的拼接，就构成了一个控制程序流程图，这样就完成了一个任务控制的编程。机器车的控制电路和微动作逻辑关系跳线控制板构成了跳线编程智能机器车的控制、编程部分；控制电路按照跳线编程的逻辑顺序控制机器车的驱动电机来实现对机器车运动的智能控制。
[0006]本实用新型的技术方案是:它由微动作逻辑关系跳线控制板和机器车控制电路组成；其特征在于:微动作逻辑关系跳线控制板的微动作框由条件判断类型微动作框、行车类型微动作框和“程序开始”微动作框组成，“程序开始”微动作框内设置一个电源开关；机器车车头设有相隔一定距离的左、中、右三个反射式光电门，光电门可以分辨黑白反射面，假设光电门识别到黑色反射面为有信号，则三个光电门的获得的有信号组合有八种，因此可以设定八个条件判断类型微动作:“是否左中右光电门均无信号？ ”、“是否仅左光电门有信号？ ”、“是否仅中光电门有信号？ ”、“是否仅右光电门有信号？ ”、“是否仅左光电门无信号？ ”、“是否仅中光电门无信号？ ”、“是否仅右光电门无信号？ ”、“是否左中右光电门均有信号？ ”;根据机器车运动和控制的特点设计如下动作类型微动作:“前进”、“倒退”、“左转前进”、“左转后退”、“右转前进”、“右转后退”、“原地左旋转”、“原地右旋转”、“停止”;微动作逻辑关系跳线控制板上的八个条件判断微动作框上各设置一个条件成立信号输出接口，微动作逻辑关系跳线控制板上的九个行车微动作框上各设置一个执行该动作的控制信号输入接口 ；八个条件成立信号输出接口和九个行车微动作框的控制信号输入接口为两列相对的一字型阵列，根据任务的要求把不同条件成立信号输出接口和该条件成立时执行某动作的信号输入接口用跳线连接好，微动作框就拼接成了一个控制程序流程图根据任务的要求把不同条件成立信号输出接口和该条件成立时执行某动作的信号输入接口用跳线连接好，就拼接成一个了一个控制程序，启动“程序开始”微动作框内的电源开关，任务控制程序就开始运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型一跳线编程智能机器车的微动作逻辑关系跳线控制板示意图；
[0008]图2为本实用新型一跳线编程智能机器车的智能控制电路示意图；
[0009]图中:
[0010]I 一中反射式光电门；2 —右反射式光电门；3 —左反射式光电门；4 一控制电路电源开关；5 —“程序开始”微动作框；6 —“左中右光电门均无信号？ ”微动作框；7 —“仅左光电门有信号？ ”微动作框；8 —“仅中光电门有信号？ ”微动作框；9 一“仅右光电门有信号？ ”微动作框；10 - “仅左光电门无信号？ ”微动作框；11 — “仅中光电门无信号？ ”微动作框；12 —“仅右光电门无信号？ ”微动作框；13 — “左中右光电门均有信号？ ”微动作框；14 一智能车左驱动轮；15 —智能车右驱动轮；16 - “停止”微动作框；17 - “原地右旋转”微动作框；18 - “原地左旋转”微动作框；19 - “右转后退”微动作框；20 - “右转前进”微动作框；21 —“左转后退”微动作框；22 —“左转前进”微动作框；23 —“倒退”微动作框；24 — “前进”微动作框;25 一条件判断信号输出接口阵列；26 —动作执行控制信号输入接口阵列。
【具体实施方式】
[0011]本实用新型由跳线编程智能机器车微动作逻辑关系跳线控制板和控制电路等组成；在如图1所示微动作逻辑关系跳线控制板前端下面的车头上设有相隔一定距离的右、中、左三个反射式光电门，I为右反射式光电门，2为中反射式光电门，3为左反射式光电门，三个反射式光电门彼此相距3cm，组成一个等边三角形，中反射式光电门紧靠机器车的前边缘且位于中线上，光电门可以分辨黑白反射面，假设光电门识别到黑色反射面为有信号，则三个光电门的获得的有信号组合有八种，因此可以设定八个条件判断类型微动作；4为“程序开始”微动作框内的电源开关，接通此开关，控制电路通电，任务控制程序就开始运行；5为“程序开始”微动作框，表示控制程序的起始点；6为“左中右光电门均无信号？ ”微动作框，当左中右光电门均无信号时，就输出有效控制信号；7为“仅左光电门有信号？ ”微动作框，当仅左光电门有信号时，就输出有效控制信号；8为“仅中光电门有信号？ ”微动作框，当仅中光电门有信号时，就输出有效控制信号；9为“仅右光电门有信号？ ”微动作框，当仅右光电门有信号时，就输出有效控制信号；10为“仅左光电门无信号？ ”微动作框，当仅左光电门无信号时，就输出有效控制信号；11为“仅中光电门无信号？ ”微动作框，当仅中光电门无信号时，就输出有效控制信号；12为“仅右光电门无信号？ ”微动作框，当仅右光电门无信号时，就输出有效控制信号；13为“左中右光电门均有信号？ ”微动作框，当左中右光电门均有信号时，就输出有效控制信号；14为跳线编程智能机器车左驱动轮，由智能机器车的左电动机驱动来产生车体的各种运动；15为跳线编程智能机器车右驱动轮，由智能机器车的右电动机驱动来产生车体的各种运动；16为“停止”微动作框；17为“原地右旋转”微动作框；
18为“原地左旋转”微动作框；19为“右转后退”微动作框；20为“右转前进”微动作框；21为“左转后退”微动作框；22为“左转前进”微动作框；23为“倒退”微动作框；24为“前进”微动作框；25为条件判断信号输出接口阵列；26为动作执行控制信号输入接口阵列。不同“条件判断微动作”的条件成立时产生有效控制信号要控制某些“行车微动作”，只要通过“跳线”将信号输出接口阵列25的对应输出接点和控制信号输入接口阵列26的对应输入接点连通就可以实现；控制程序的编写就是根据任务的要求按照控制逻辑将“条件判断微动作”的信号输出接口和“行车微动作”的信号输入接口用跳线进行连接，多个微动作通过跳线和连接口的拼接，就构成了 一个控制程序流程图，这样就完成了 一个任务控制的编程。
[0012]图2为跳线编程智能机器车的智能控制电路示意图，车头上设有相隔一定距离的右、中、左三个反射式光电门，构成右、中、左传感器；三个传感器处理电路向编码电路输入信号，编码电路将三个输入信号编成八种不同组合，对应每一种组合编码电路有一个输出端口，编码电路的八个输出端口就是“条件判断类型微动作”的信号输出端口阵列25 ;电动机的驱动电路可以使左、右电动机正转、反转、停止，左电动机驱动左驱动轮14 ;右电动机驱动右驱动轮15 ;左、右电机的三种状态可以形成九种不同的组合，每种组合对应智能车的一种运动状态，九种运动状态分别是:“前进”、“倒退”、“左转前进”、“左转后退”、“右转前进”、“右转后退”、“原地左旋转”、“原地右旋转”、“停止”;要使智能车产生九种运动状态，首先要给电动机的驱动电路提供九种不同的控制信号，九种控制信号，由“前进译码电路”、“倒退译码电路”、“左转前进译码电路”、“左转后退译码电路”、“右转前进译码电路”、“右转后退译码电路”、“原地左旋转译码电路”、“原地右旋转译码电路”、“停止译码电路”生成；译码电路能否产生有效信号，由译码电路的使能端控制，译码电路的九个使能端就是九个“行车微动作”的控制信号输入接口阵列26 ;编码电路的某个输出端口和译码电路的某个使能端相连就实现了 “条件判断微动作”控制“行车微动作”。
[0013]该实用新型——跳线编程智能机器车，它能完全脱离计算机(PC)而具有独立的控制程序编写能力，它借助简单的跳线就可以在跳线控制板控制器上实现程序的编写；该跳线编程智能机器车成本低，操作方便，可进行电动小车循迹、电动小车避障碍等智能控制；即使是小学低年级学生也能设计控制程序，是一种廉价的普及型智能机器人。
【权利要求】
1.一种跳线编程智能机器车，它由微动作逻辑关系跳线控制板和机器车控制电路等组成；其特征在于:微动作逻辑关系跳线控制板的微动作框由八个条件判断微动作框、九个行车微动作框和“程序开始”微动作框组成，“程序开始”微动作框内设置一个电源开关；机器车车头设有相隔一定距离的左、中、右三个反射式光电门，中反射式光电门紧靠车的前边缘且位于中线上，光电门可以分辨黑白反射面，三个反射式光电门彼此相距3cm，组成一个等边三角形；八个条件判断微动作框上各设置一个条件成立信号输出接口，九个行车微动作框上各设置一个执行该动作的控制信号输入接口 ；八个条件成立信号输出接口和九个行车微动作框的控制信号输入接口为两列相对的一字型阵列。
【文档编号】G05D1/02GK203689151SQ201420003686
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月4日 优先权日:2014年1月4日
【发明者】李建辉 申请人:李建辉