跳線編程智能機器車的制作方法
【專利摘要】本實用新型是涉及一種普及型教育機器人。跳線編程智能機器車。它由微動作邏輯關系跳線控制板和機器車控制電路組成；其特征在于：微動作邏輯關系跳線控制板的微動作框由八個條件判斷微動作框、九個行車微動作框和“程序開始”微動作框組成，“程序開始”微動作框內設置一個電源開關；機器車車頭設有相隔一定距離的左、中、右三個反射式光電門，八個條件判斷微動作框上各設置一個條件成立信號輸出接口，九個行車微動作框上各設置一個執(zhí)行該動作的控制信號輸入接口；根據(jù)任務的要求把不同條件成立信號輸出接口和該條件成立時執(zhí)行某動作的信號輸入接口用跳線連接好，這些微動作框就拼接成了一個控制程序流程圖。
【專利說明】跳線編程智能機器車
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種普及型教育智能機器車-跳線編程智能機器車。
【背景技術】
[0002]智能機器人的種類很多，其中教育機器人最受大家關注，全球每年有一百多項機器人競賽，參加人員從小學生、中學生、大學生到研究者。由于機器人的入門知識門檻較高，在中小學里普及程度不高，特別是農村學校就更少。如果用常規(guī)的方式學習機器人知識，要經歷學習計算機硬件、電子電路、計算機編程技術等學習階段，這是機器人活動難于普及的主要原因；雖然有像樂高機器人這樣的產品，可以避開這些專業(yè)知識的學習，用視覺化程序編輯工具，像堆積木一樣來編寫控制程序，但這些工作仍然離不開計算機，因為要用計算機生成機器人控制器的程序代碼，還要通過計算機與機器人控制器通信來將程序代碼寫入；這種機器人自身沒有程序開發(fā)能力且價格貴。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于設計一個不借助計算機(PC)，由自身就能編排控制程序的機器車；也就是說利用跳線按照控制邏輯連接控制電路，從而實現(xiàn)對機器車進行智能控制的編程功能。
[0004]應用跳線編程控制的智能機器車，將機器車的信號采集、條件判斷、行車動作分解為多個彼此互不關聯(lián)的微動作，條件判斷微動作的執(zhí)行時可改變控制執(zhí)行順序；機器車的一個控制任務，由多個關聯(lián)的微動作組成，因此，根據(jù)任務的要求可規(guī)劃出該任務的微動作組合。
[0005]為了使控制任務的各微動作實現(xiàn)相互關聯(lián)，設計一個微動作邏輯關系跳線控制板，控制板上畫好微動作框圖，每個微動作功能簡要寫在框圖上，每個微動作框圖上有一個固定的跳線連接口，控制程序的編寫就是根據(jù)任務的要求按照控制邏輯將不同微動作的跳線連接口進行連接；多個微動作框通過跳線和連接口的拼接，就構成了一個控制程序流程圖，這樣就完成了一個任務控制的編程。機器車的控制電路和微動作邏輯關系跳線控制板構成了跳線編程智能機器車的控制、編程部分；控制電路按照跳線編程的邏輯順序控制機器車的驅動電機來實現(xiàn)對機器車運動的智能控制。
[0006]本實用新型的技術方案是:它由微動作邏輯關系跳線控制板和機器車控制電路組成；其特征在于:微動作邏輯關系跳線控制板的微動作框由條件判斷類型微動作框、行車類型微動作框和“程序開始”微動作框組成，“程序開始”微動作框內設置一個電源開關；機器車車頭設有相隔一定距離的左、中、右三個反射式光電門，光電門可以分辨黑白反射面，假設光電門識別到黑色反射面為有信號，則三個光電門的獲得的有信號組合有八種，因此可以設定八個條件判斷類型微動作:“是否左中右光電門均無信號？ ”、“是否僅左光電門有信號？ ”、“是否僅中光電門有信號？ ”、“是否僅右光電門有信號？ ”、“是否僅左光電門無信號？ ”、“是否僅中光電門無信號？ ”、“是否僅右光電門無信號？ ”、“是否左中右光電門均有信號？ ”;根據(jù)機器車運動和控制的特點設計如下動作類型微動作:“前進”、“倒退”、“左轉前進”、“左轉后退”、“右轉前進”、“右轉后退”、“原地左旋轉”、“原地右旋轉”、“停止”;微動作邏輯關系跳線控制板上的八個條件判斷微動作框上各設置一個條件成立信號輸出接口，微動作邏輯關系跳線控制板上的九個行車微動作框上各設置一個執(zhí)行該動作的控制信號輸入接口 ；八個條件成立信號輸出接口和九個行車微動作框的控制信號輸入接口為兩列相對的一字型陣列，根據(jù)任務的要求把不同條件成立信號輸出接口和該條件成立時執(zhí)行某動作的信號輸入接口用跳線連接好，微動作框就拼接成了一個控制程序流程圖根據(jù)任務的要求把不同條件成立信號輸出接口和該條件成立時執(zhí)行某動作的信號輸入接口用跳線連接好，就拼接成一個了一個控制程序，啟動“程序開始”微動作框內的電源開關，任務控制程序就開始運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型一跳線編程智能機器車的微動作邏輯關系跳線控制板示意圖；
[0008]圖2為本實用新型一跳線編程智能機器車的智能控制電路示意圖；
[0009]圖中:
[0010]I 一中反射式光電門；2 —右反射式光電門；3 —左反射式光電門；4 一控制電路電源開關；5 —“程序開始”微動作框；6 —“左中右光電門均無信號？ ”微動作框；7 —“僅左光電門有信號？ ”微動作框；8 —“僅中光電門有信號？ ”微動作框；9 一“僅右光電門有信號？ ”微動作框；10 - “僅左光電門無信號？ ”微動作框；11 — “僅中光電門無信號？ ”微動作框；12 —“僅右光電門無信號？ ”微動作框；13 — “左中右光電門均有信號？ ”微動作框；14 一智能車左驅動輪；15 —智能車右驅動輪；16 - “停止”微動作框；17 - “原地右旋轉”微動作框；18 - “原地左旋轉”微動作框；19 - “右轉后退”微動作框；20 - “右轉前進”微動作框；21 —“左轉后退”微動作框；22 —“左轉前進”微動作框；23 —“倒退”微動作框；24 — “前進”微動作框;25 一條件判斷信號輸出接口陣列；26 —動作執(zhí)行控制信號輸入接口陣列。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型由跳線編程智能機器車微動作邏輯關系跳線控制板和控制電路等組成；在如圖1所示微動作邏輯關系跳線控制板前端下面的車頭上設有相隔一定距離的右、中、左三個反射式光電門，I為右反射式光電門，2為中反射式光電門，3為左反射式光電門，三個反射式光電門彼此相距3cm，組成一個等邊三角形，中反射式光電門緊靠機器車的前邊緣且位于中線上，光電門可以分辨黑白反射面，假設光電門識別到黑色反射面為有信號，則三個光電門的獲得的有信號組合有八種，因此可以設定八個條件判斷類型微動作；4為“程序開始”微動作框內的電源開關，接通此開關，控制電路通電，任務控制程序就開始運行；5為“程序開始”微動作框，表示控制程序的起始點；6為“左中右光電門均無信號？ ”微動作框，當左中右光電門均無信號時，就輸出有效控制信號；7為“僅左光電門有信號？ ”微動作框，當僅左光電門有信號時，就輸出有效控制信號；8為“僅中光電門有信號？ ”微動作框，當僅中光電門有信號時，就輸出有效控制信號；9為“僅右光電門有信號？ ”微動作框，當僅右光電門有信號時，就輸出有效控制信號；10為“僅左光電門無信號？ ”微動作框，當僅左光電門無信號時，就輸出有效控制信號；11為“僅中光電門無信號？ ”微動作框，當僅中光電門無信號時，就輸出有效控制信號；12為“僅右光電門無信號？ ”微動作框，當僅右光電門無信號時，就輸出有效控制信號；13為“左中右光電門均有信號？ ”微動作框，當左中右光電門均有信號時，就輸出有效控制信號；14為跳線編程智能機器車左驅動輪，由智能機器車的左電動機驅動來產生車體的各種運動；15為跳線編程智能機器車右驅動輪，由智能機器車的右電動機驅動來產生車體的各種運動；16為“停止”微動作框；17為“原地右旋轉”微動作框；
18為“原地左旋轉”微動作框；19為“右轉后退”微動作框；20為“右轉前進”微動作框；21為“左轉后退”微動作框；22為“左轉前進”微動作框；23為“倒退”微動作框；24為“前進”微動作框；25為條件判斷信號輸出接口陣列；26為動作執(zhí)行控制信號輸入接口陣列。不同“條件判斷微動作”的條件成立時產生有效控制信號要控制某些“行車微動作”，只要通過“跳線”將信號輸出接口陣列25的對應輸出接點和控制信號輸入接口陣列26的對應輸入接點連通就可以實現(xiàn)；控制程序的編寫就是根據(jù)任務的要求按照控制邏輯將“條件判斷微動作”的信號輸出接口和“行車微動作”的信號輸入接口用跳線進行連接，多個微動作通過跳線和連接口的拼接，就構成了 一個控制程序流程圖，這樣就完成了 一個任務控制的編程。
[0012]圖2為跳線編程智能機器車的智能控制電路示意圖，車頭上設有相隔一定距離的右、中、左三個反射式光電門，構成右、中、左傳感器；三個傳感器處理電路向編碼電路輸入信號，編碼電路將三個輸入信號編成八種不同組合，對應每一種組合編碼電路有一個輸出端口，編碼電路的八個輸出端口就是“條件判斷類型微動作”的信號輸出端口陣列25 ;電動機的驅動電路可以使左、右電動機正轉、反轉、停止，左電動機驅動左驅動輪14 ;右電動機驅動右驅動輪15 ;左、右電機的三種狀態(tài)可以形成九種不同的組合，每種組合對應智能車的一種運動狀態(tài)，九種運動狀態(tài)分別是:“前進”、“倒退”、“左轉前進”、“左轉后退”、“右轉前進”、“右轉后退”、“原地左旋轉”、“原地右旋轉”、“停止”;要使智能車產生九種運動狀態(tài)，首先要給電動機的驅動電路提供九種不同的控制信號，九種控制信號，由“前進譯碼電路”、“倒退譯碼電路”、“左轉前進譯碼電路”、“左轉后退譯碼電路”、“右轉前進譯碼電路”、“右轉后退譯碼電路”、“原地左旋轉譯碼電路”、“原地右旋轉譯碼電路”、“停止譯碼電路”生成；譯碼電路能否產生有效信號，由譯碼電路的使能端控制，譯碼電路的九個使能端就是九個“行車微動作”的控制信號輸入接口陣列26 ;編碼電路的某個輸出端口和譯碼電路的某個使能端相連就實現(xiàn)了 “條件判斷微動作”控制“行車微動作”。
[0013]該實用新型——跳線編程智能機器車，它能完全脫離計算機(PC)而具有獨立的控制程序編寫能力，它借助簡單的跳線就可以在跳線控制板控制器上實現(xiàn)程序的編寫；該跳線編程智能機器車成本低，操作方便，可進行電動小車循跡、電動小車避障礙等智能控制；即使是小學低年級學生也能設計控制程序，是一種廉價的普及型智能機器人。
【權利要求】
1.一種跳線編程智能機器車，它由微動作邏輯關系跳線控制板和機器車控制電路等組成；其特征在于:微動作邏輯關系跳線控制板的微動作框由八個條件判斷微動作框、九個行車微動作框和“程序開始”微動作框組成，“程序開始”微動作框內設置一個電源開關；機器車車頭設有相隔一定距離的左、中、右三個反射式光電門，中反射式光電門緊靠車的前邊緣且位于中線上，光電門可以分辨黑白反射面，三個反射式光電門彼此相距3cm，組成一個等邊三角形；八個條件判斷微動作框上各設置一個條件成立信號輸出接口，九個行車微動作框上各設置一個執(zhí)行該動作的控制信號輸入接口 ；八個條件成立信號輸出接口和九個行車微動作框的控制信號輸入接口為兩列相對的一字型陣列。
【文檔編號】G05D1/02GK203689151SQ201420003686
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月4日 優(yōu)先權日:2014年1月4日
【發(fā)明者】李建輝 申請人:李建輝