控制主板及轨道无人车的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种控制主板及轨道无人车。

背景技术：

中国城市轨道交通协会发布《城市轨道交通2016年度统计和分析报告》指出，中国大陆地区共30个城市开通运营城市轨道交通，共计133条线路，运营线路总长度达4152.8公里。2016年，中国大陆地区城市轨道交通完成投资3847亿元，在建线路总长5636.5公里，均创历史新高，可研批复投资累计34995.4亿元。截至2016年年底，共有58个城市的城市轨道线网规划获批，规划线路总长达7305.3公里。在建、规划线路规模进一步扩大、投资额持续增长，建设速度稳健提升。

随着运营线路增多、客流持续增长、系统制式多元化、运营线路网络化的发展趋势更加明显。中国城市轨道交通协会副会长兼秘书长宋敏华表示，下一步，提高城轨交通运营管理水平，积极适应网络化发展，强化企业运营能力是发展的关键所在。然而城市轨道巡检目前主要依靠人工走查的方式进行巡检，人工方式效率低、成本高、隧道巡检的危险性大，现有无人轨道巡检产品用途单一、成本高昂且操作不便，因此城市轨道巡检急需一种成本低、适用范围广、功能全面并且易操作的智能轨道巡检无人车，从而急需一种能使所述智能轨道巡检无人车实现多功能轨道巡检的核心控制装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种控制主板及轨道无人车，其能够使轨道无人车在控制主板的控制下完成对轨道的智能巡检，并通过控制主板的高度集成化，在集成多种控制功能的同时使装配控制主板的轨道无人车功能全面、体积小且易于操作，降低了巡检成本，解决了现有巡检产品操作不便、功能单一和巡检成本高的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种控制主板，应用于轨道无人车，轨道无人车包括至少一个红外避障传感器和至少一个超声波测距传感器。主板包括主板本体、控制单元以及与控制单元连接的外围功能单元。外围功能单元包括红外避障单元和超声波测距单元。控制单元设置在主板本体上，包括多个控制端口，用于与外围功能单元连接。红外避障单元包括红外避障电路及与红外避障电路连接的红外避障接口，设置在主板本体上，红外避障传感器通过红外避障单元与控制单元连接。超声波测距单元包括超声波测距电路及与超声波测距单元连接的超声波测距接口，设置在主板本体上。超声波测距传感器通过超声波测距单元与所述控制单元连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述红外避障电路包括第一二极管和第一电阻，红外避障接口包括第一红外避障连接点和第二红外避障连接点，控制端口包括第一控制端口。第一二极管的正极与第一控制端口连接，第一二极管的负极与第一红外避障连接点连接，第一二极管的负极还与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二红外避障连接点连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述超声波测距电路包括超声波测距芯片、第二电阻和第三电阻，超声波测距接口包括第一超声波测距连接点和第二超声波测距连接点。控制端口包括第二控制端口和第三控制端口。超声波测距芯片包括第一超声波测距芯片端口、第二超声波测距芯片端口、第三超声波测距芯片端口和第四超声波测距芯片端口。第二控制端口与第一超声波测距芯片端口通过串联在第二控制端口与第一超声波测距芯片端口间的第二电阻连接，第三控制端口与第二超声波测距芯片端口通过串联在第三控制端口与第二超声波测距芯片端口间的第三电阻连接，第一超声波测距连接点与第三超声波测距芯片端口连接，第二超声波测距连接点与第四超声波测距芯片端口连接。

进一步地，所述超声波测距电路还包括电源输入电路，电源输入电路包括第四电阻、第一电容和第二电容，超声波测距芯片还包括第五超声波测距芯片端口。第五超声波测距芯片端口分别与第一电容的一端、第二电容的一端、第四电阻的一端和一电源连接，第一电容的另一端与第二电容的另一端连接，第四电阻的另一端与另一电源连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述外围功能单元还包括通信单元，通信单元包括通信芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，控制端口包括第四控制端口、第五控制端口、第六控制端口和第七控制端口。通信芯片包括第一通信芯片端口、第二通信芯片端口、第三通信芯片端口、第四通信芯片端口。第五电阻的两端分别与第四控制端口及第一通信芯片端口连接，第六电阻的两端分别与第五控制端口及第二通信芯片端口连接，第七电阻的两端分别与第六控制端口及第三通信芯片端口连接，第八电阻的两端分别与第七控制端口及所述第四通信芯片端口连接。

进一步地，所述通信单元还包括第一通信接口和第二通信接口。通信芯片还包括第五通信芯片端口、第六通信芯片端口、第七通信芯片端口、第八通信芯片端口。第一通信接口通过第五通信芯片端口及第六通信芯片端口与通信芯片连接，第二通信接口通过第七通信芯片端口及第八通信芯片端口与通信芯片连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述外围功能单元还包括语音单元。语音单元包括语音电路和语音接口，语音电路包括语音芯片、第二二极管、第九电阻和第十电阻，语音接口包括第一语音连接点和第二语音连接点。语音芯片包括第一语音芯片端口、第二语音芯片端口、第三语音芯片端口、第四语音芯片端口及第五语音芯片端口。控制端口包括第八控制端口和第九控制端口。第九电阻的两端分别与第八控制端口及第一语音芯片端口连接，第十电阻两端分别与第九控制端口及第二语音芯片端口连接，第三语音芯片端口与第一语音连接点连接，第四语音芯片端口与第二语音连接点连接，第五语音芯片端口与第二二极管负极连接，第二二极管正极与一电源连接。

进一步地，所述语音单元还包括语音数据储存卡。

在本实用新型可选的实施例中，所述外围功能单元还包括电机驱动单元。电机驱动单元包括电机驱动电路和电机驱动接口。电机驱动电路包括第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器和第四耦合器。电机驱动接口包括第一电机驱动连接点、第二电机驱动连接点、第三电机驱动连接点、第四电机驱动连接点和第五电机驱动连接点。控制端口包括第十控制端口、第十一控制端口、第十二控制端口、第十三控制端口和第十四控制端口。第一耦合器的第一端口与第十控制端口连接，第一耦合器的第二端口与第一电机驱动连接点连接；第二耦合器的第一端口与第十一控制端口连接，第二耦合器的第二端口与第二电机驱动连接点连接；第三耦合器的第一端口与第十二控制端口连接，第三耦合器的第二端口与第三电机驱动连接点连接；第四耦合器的第一端口与第十三控制端口连接，第一耦合器的第二端口与第四电机驱动连接点连接；第十四控制端口与第五电机驱动连接点连接。

本实用新型实施例还提供了一种轨道无人车，包括上述的控制主板，还包括轨道无人车本体以及与外围功能单元匹配设置的至少一个红外避障传感器和至少一个超声波测距传感器等外围功能装置，外围功能装置安装在轨道无人车本体上，用于匹配外围功能单元以实现对轨道无人车的控制功能。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的一种控制主板及轨道无人车，将红外避障单元和超声波测距单元等外围功能单元高度集成化在设置有控制单元的控制主板上，使匹配设置有红外避障传感器和超声波测距传感器等外围功能装置的无人车能够完成功能全面的巡检，同时具备体积小、易操作的特性，解决了现有轨道巡检设备不易操作、成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种轨道无人车的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种控制主板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种控制单元的芯片示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种红外避障单元的电路图；

图5为本实用新型实施例提供的一种超声波测距单元的电路图；

图6为本实用新型实施例提供的一种通信单元的电路图；

图7为本实用新型实施例提供的一种语音单元的电路图；

图8为本实用新型实施例提供的一种电机驱动单元的电路图。

图标：1-轨道无人车；10-无人车本体；12-箱体；13-连接部；14-轨道轮；20-控制主板；21-主板本体；22-控制单元；23-红外避障单元；232-红外避障接口；24-超声波测距单元；242-超声波测距接口；25-通信单元；252-第一通信接口；254-第二通信接口；26-语音单元；262-语音接口；27-电机驱动单元；272-电机驱动接口；282-电源接口；284-无线传输接口；286-报警指示灯控制接口；30-红外避障传感器；40-超声波测距传感器；50-LED点阵屏；60-语音播放器；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参考图1，图1为本实施例提供的一种轨道无人车的结构示意图。

本实施例提供一种轨道无人车1，所述轨道无人车1包括无人车本体10、控制主板20、红外避障传感器30和超声波测距传感器40。控制主板20、红外避障传感器30和超声波测距传感器40均设置在无人车本体10上，控制主板20分别与红外避障传感器30及超声波测距传感器40连接。

无人车本体10包括箱体12及与箱体12连接的轨道轮14。

箱体12上还设置有用于安装轨道轮14的连接部13，箱体12用于安装轨道无人车1所需的红外避障传感器30和超声波测距传感器40等外围功能装置等设备。作为一种实施方式，箱体12的形状为长方体，采用塑料或铝合金材料制成。应当注意的是，轨道无人车1需要具备轻便、结实的特性，所以箱体12的材料不能选用密度高的金属，而是选用易于工业生产、成本较低的轻型塑料或合金。

轨道轮14通过连接部13安装在箱体12上，本实施例中采用的轨道轮14为与轨道宽度匹配的轨道滑轮。轨道轮14至少为一个，同时其数量和安装位置可根据轨道无人车1和巡检环境的实际需求进行调整。为了提升轨道无人车1的自动化程度，轨道轮14由受控制主板20控制的电机进行驱动。

其中，轨道无人车1可能会在高温、暴雨等各种天气状况下进行工作，同时可能和其他物体发生意外撞击使箱体12内的各种元件受损，因此箱体12和轨道轮14需要具备抗震、防摔、防水和耐高温的特性，可采用PP合金材料或其他满足要求的材料制成。

请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种控制主板的结构示意图。

在本实施例中，控制主板20包括主板本体21、控制单元22及外围功能单元。控制单元22及外围功能单元均设置在主板本体21上，外围功能单元与控制单元22连接。控制单元22通过外围功能单元实现对与外围功能单元连接的外围功能装置的控制，以使轨道无人车1可完成智能轨道巡检工作。

主板本体21在本实施例中可以是印制电路板。应当注意的是，在选用印制电路板的类型时，应选择双面板或多层板，以容纳多个外围功能单元的电路。

作为本实施例的一种实施方式，控制单元22包括多个控制端口，用于和所述外围功能单元连接。

其中，所述控制单元22可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制单元22可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该控制单元22也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中，可选地，该控制单元22可以是STM32系列的处理器，例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。

本实施例中的控制单元22的芯片示意图可以是如图3中的U1所示，其中，U1为STM32F103VET6型号芯片。

作为一种实施方式，本实施例中的外围功能单元包括红外避障单元23和超声波测距单元24。红外避障单元23和超声波测距单元24均与控制单元22连接；另外，红外避障单元23还与红外避障传感器30连接，超声波测距单元24还与超声波测距传感器40连接。

请参考图4，图4为本实用新型实施例提供的一种红外避障单元的电路图。

红外避障单元23包括红外避障电路及与红外避障电路连接的红外避障接口232。红外避障电路包括第一二极管D1和第一电阻R1，红外避障接口232包括第一红外避障连接点H1、第二红外避障连接点H2和第三红外避障连接点H3。第一二极管D1的正极与控制单元22的第一控制端口即PE8引脚连接，第一二极管D1的负极与第一红外避障连接点H1连接，第一二极管D1的负极还与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二红外避障连接点H2连接。可选地，第二红外避障连接点H2还与一12V外接电源连接，第三红外避障连接点H3接地。

其中，第一二极管D1为整流二极管。

进一步地，如图1所示，红外避障传感器30安装在箱体12上，并通过红外避障接口232与红外避障单元23及控制单元22连接。可选地，红外避障传感器30可以为多个，与此匹配的是红外避障单元23也可以为多个，本实施例中红外避障单元23和红外避障传感器30均为8个。

请参考图5，图5为本实用新型实施例提供的一种超声波测距单元的电路图。

超声波测距单元24包括超声波测距电路及与超声波测距电路连接的超声波测距接口242。超声波测距电路包括超声波测距芯片U2、第二电阻R2和第三电阻R3，超声波测距接口242包括第一超声波测距连接点CS1和第二超声波测距连接点CS2，超声波测距芯片包括第一超声波测距芯片端口、第二超声波测距芯片端口、第三超声波测距芯片端口和第四超声波测距芯片端口，控制单元22包括第二控制端口和第三控制端口。第二控制端口与第一超声波测距芯片端口通过串联在第二控制端口与第一超声波测距芯片端口间的第二电阻R2连接，第三控制端口与第二超声波测距芯片端口通过串联在第三控制端口与第二超声波测距芯片端口间的第三电阻R3连接，第一超声波测距连接点与第三超声波测距芯片端口连接，第二超声波测距连接点与所述第四超声波测距芯片端口连接。

可选地，超声波测距接口242还包括接地的第三超声波测距连接点CS3和外接一5V电源的第四超声波测距连接点CS4。

可选地，作为一种实施方式，对应处理器芯片U2时，第二控制端口为PC12引脚，第三控制端口为PD2引脚。进一步地，本实施例采用STC12C5608AD型号芯片作为超声波测距芯片U2，则上述第一超声波测距芯片端口、第二超声波测距芯片端口、第三超声波测距芯片端口和第四超声波测距芯片端口依次为STC12C5608AD芯片的P3.0引脚、P3.1引脚、P1.0引脚和P2.0引脚。

超声波测距电路还包括电源输入电路，电源输入电路包括第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2，超声波测距芯片U2还包括第五超声波测距芯片端口即VCC引脚。第五超声波测距芯片端口即VCC引脚分别与所述第一电容C1的一端、第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端和一5V电源连接，第一电容C1的另一端与第二电容C2的另一端连接，第四电阻R4的另一端与另一5V电源连接。

进一步地，如图1所示，超声波测距传感器40安装在箱体12上，并通过超声波测距接口242与超声波测距单元24及控制单元22连接。可选地，超声波测距传感器40可以为多个，与此匹配的是超声波测距单元24也可以为多个，本实施例中超声波测距单元24和超声波测距传感器40均为8个。作为另外一种实施方式，控制主板20上则设置有激光测距单元，同理，轨道无人车1上可安装有与激光测距单元匹配的激光测距传感器。

应当理解的是，超声波测距单元24和激光测距单元可以同时存在，也可以只有超声波测距单元24，或只有激光测距单元，即轨道无人车1可根据实际情况对超声波测距传感器40和激光测距传感器的数量进行相应调整。

请参考图6，图6为本实用新型实施例提供的一种通信单元的电路图。

本实施例中，外围功能单元还包括通信单元25，通信单元25包括通信电路，通信电路包括通信芯片U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，控制单元22还包括第四控制端口、第五控制端口、第六控制端口和第七控制端口，通信芯片U3包括第一通信芯片端口、第二通信芯片端口、第三通信芯片端口、第四通信芯片端口、第五通信芯片端口、第六通信芯片端口、第七通信芯片端口和第八通信芯片端口。可选地，本实施例选用MAX3232型号的芯片作为通信芯片U3。第五电阻R5的两端分别与第四控制端口及第一通信芯片端口连接，第六电阻R6的两端分别与第五控制端口及第二通信芯片端口连接，第七电阻R7的两端分别与第六控制端口及第三通信芯片端口连接，第八电阻R8的两端分别与第七控制端口及第四通信芯片端口连接。进一步地，在控制单元22选用STM32F103VET6型号处理器芯片U1时，所述第四至第七控制端口依次为STM32F103VET6芯片的PA3引脚、PA2引脚、PB10引脚、PB11引脚，同时，通信芯片U3的第一至第八通信芯片端口依次为MAX3232芯片的ROUT1引脚、DIN1引脚、DIN2引脚、ROUT2引脚、DOUT1引脚、RIN1引脚、DOUT2引脚和RIN2引脚。

作为一种实施方式，本实施例中通信单元25还包括第一通信接口252和第二通信接口254。第一通信接口252用于433MHZ数字传输，第二通信接口254用于连接LED显示装置。

可选地，所述外围功能单元还包括LED驱动单元，所述箱体12上设置有与LED驱动单元及第二通信接口254连接的LED点阵屏50。

请参考图7，图7为本实用新型实施例提供的一种语音单元的电路图。

控制主板20的外围功能单元还包括语音单元26。语音单元26包括语音电路和语音接口262。语音电路包括语音芯片U4、第二二极管D2、第九电阻R9和第十电阻R10，语音接口262包括第一语音连接点Y1和第二语音连接点Y2，语音芯片U4包括第一语音芯片端口、第二语音芯片端口、第三语音芯片端口、第四语音芯片端口及第五语音芯片端口，控制单元22还包括第八控制端口即PA9引脚和第九控制端口即PA10引脚。第九电阻R9的两端分别与第八控制端口及第一语音芯片端口连接，第十电阻R10两端分别与第九控制端口及第二语音芯片端口连接，第三语音芯片端口与第一语音连接点Y1连接，第四语音芯片端口与第二语音连接点连接Y2，第五语音芯片端口与第二二极管D2负极连接，第二二极管D2正极与一电源连接。可选地，语音芯片U4在本实施例中选用QYM7FS型号芯片，则第一至第四语音芯片端口对应为RXD引脚、TXD引脚、SPK1引脚和SPK2引脚。作为一种实施方式，语音芯片U4的VCC引脚通过一二极管与一5V电源连接。

进一步地，语音芯片U4还可以通过DEL引脚和DER引脚与一耳机接口连接。箱体12上设置有与语音单元26匹配的语音播放器60。该语音播放器60可选用市面上常售的数字喇叭。

作为一种实施方式，本实施例中语音单元中还设置有语音数据储存卡。

请参考图8，图8为本实用新型实施例提供的一种电机驱动单元的电路图。

所述外围功能单元还包括电机驱动单元27。电机驱动单元27包括电机驱动电路和电机驱动接口272，电机驱动电路包括第一耦合器CO1、第二耦合器CO2、第三耦合器CO3、第四耦合器CO4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第十八电阻R18，电机驱动接口272包括第一电机驱动连接点Q1、第二电机驱动连接点Q2、第三电机驱动连接点Q3、第四电机驱动连接点Q4和第五电机驱动连接点Q5，控制单元22还包括依次对应为PC6引脚、PG8引脚、PG7引脚、PA0引脚和PG6引脚的第十控制端口、第十一控制端口、第十二控制端口、第十三控制端口和第十四控制端口。第一耦合器CO1的第一引脚通过第十一电阻R11与一3.3V电源连接，第一耦合器CO1的第二引脚与PC6引脚连接，第一耦合器CO1的第三引脚接地，第一耦合器CO1的第四引脚通过第十二电阻R12与一电源连接，第一耦合器CO1的第四引脚还与第一电机驱动连接点Q1直接连接。第二耦合器CO2的第一引脚通过第十三电阻R13与一3.3V电源连接，第二耦合器CO2的第二引脚与PG8引脚连接，第二耦合器CO2的第三引脚接地，第二耦合器CO2的第四引脚与第二电机驱动连接点Q2连接并通过第十四电阻R14与一电源连接。第三耦合器CO3的第一引脚通过第十五电阻R15与一3.3V电源连接，第三耦合器CO3的第二引脚与PG7引脚连接，第三耦合器CO3的第三引脚接地，第三耦合器CO3的第四引脚与第三电机驱动连接点Q3连接并通过第十六电阻R16与一电源连接。第四耦合器CO4的第一引脚与一电源连接，第四耦合器CO4的第二引脚与第四电机驱动连接点Q4连接，第四耦合器CO4的第三引脚接地，第四耦合器CO4的第四引脚与PA0引脚连接并通过第十八电阻R18与一3.3V电源连接。第五电机驱动连接点Q5与PG6引脚连接。

进一步地，轨道轮14上设置有与电机驱动接口27连接的驱动电机。可选地，电机驱动单元27和驱动电机数量相同并均可以为多个。

可选地，控制主板20还包括舵机单元，可选地，所述舵机单元可以为多个。与此匹配对应的是，轨道轮14还包括与舵机单元数量相同个数的舵机，舵机用于控制轨道轮14进行转向。

进一步地，控制主板20的外围功能单元还可以包括PWM/电位器条数切换单元，用于对所述驱动电机进行调速。

应当注意的是，轨道无人车1在进行巡检功能时会进行信息采集，轨道无人车1可扩展设置有摄像机、温湿度传感器、气体检测仪等信息采集装置，控制主板20上则对应设置有摄像机控制单元、温湿度测量单元、气体检测单元等外围功能单元。除此之外，控制主板20上的外围功能单元还可以包括LED照明控制单元、电源单元、稳压单元、报警指示灯控制单元、无线传输单元等常用功能单元，与此匹配的是控制主板20还可以设置有电源接口282、无线传输接口284、报警指示灯控制接口286、等接口，以使轨道无人车1具备更多实用巡检功能。

本实施例提供的一种控制主板及轨道无人车的工作原理是：

安装有控制主板20的轨道无人车1在进行轨道巡检工作时，轨道无人车1启动后在控制主板20的控制下运行，控制单元22通过电机驱动单元27中的电机驱动接口272与驱动电机连接，驱动电机驱动轨道轮14从而使轨道无人车1移动，同时控制单元22可通过舵机单元和PWM/电位器条数切换单元对轨道无人车1的行驶方向和行驶速度进行调节；控制单元22通过红外避障单元23控制红外避障传感器30以使轨道无人车1能规避轨道上出现的意外障碍物，并避免轨道无人车1的互相碰撞；控制单元22通过超声波测距单元24控制超声波测距传感器40进行距离数据采集，提高采集数据的速度和精度；轨道无人车1通过通信单元25与LED点阵屏50及数字传输接口连接，以使操作人员能更方便地对轨道无人车1进行操控；控制单元22通过语音单元26控制语音播放器60根据语音数据储存卡中的数据进行语音播报和语音警示；轨道无人车1通过无线数据传输或实现设定的巡检程序在完成巡检工作后停止巡检。应当理解的是，控制主板20还能为轨道无人车1提供其他需要的控制功能。

综上所述，本本实用新型提供的一种控制主板及轨道无人车，将红外避障单元和超声波测距单元等外围功能单元高度集成化在设置有控制单元的控制主板上，使匹配设置有红外避障传感器和超声波测距传感器等外围功能装置的无人车能够完成功能全面的巡检，同时具备体积小、易操作的特性，解决了现有轨道巡检设备不易操作、成本高的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。