一種球形結構小車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種球形結構小車,結構小車包括車輪和車體；車輪包括分別位于車體兩側的主動輪和位于車體后方的萬向輪；車體包括主板、用于放置主板的主板盒、位于主板盒底部的電機框以及內置于電機框的電機；電機設置在電機框內的兩側邊，分別與車體兩側的主動輪連接；電機框內還設有電池盒，電池盒內放置用于提供電源的電池，電池盒位于兩側電機之間；電機框前方設有沿水平方向延伸的支撐板，該支撐板上設有智能感應模塊；主板分別與電機、智能感應模塊連接。本實用新型小車設計成球形結構，外形美觀；車身結構穩(wěn)定可靠，轉向靈動敏捷；集學習與娛樂于一體；呈模塊化設計，模塊之間的緊固方式簡單，便于拆卸和安裝。
【專利說明】
一種球形結構小車
技術領域
[0001]本實用新型涉及車輛技術領域，尤其涉及一種新型的球形結構小車。
【背景技術】
[0002]市場上較多的是亞克力剪切板拼裝而成的小車，整體用亞克力板拼裝而成，整體拼裝繁多復雜，外觀缺少立體感，結構缺乏可繼承性;而金屬組件的拼裝小車，為鋁合金組件，如Makeblock的Me系列小車，以螺絲螺母作為主要的連接構件;樂高的拼裝小車，零件多而細小，拼裝時間長;價格相對昂貴。
[0003]由此可見，現(xiàn)有市場上較普遍的小車存在拼裝過程繁瑣，組裝時間長，接線復雜，結構缺乏可繼承性，學習過程復雜單調等不足。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述現(xiàn)有的小車拼裝過程繁瑣，結構缺乏可繼承性，學習過程復雜單調等問題，本實用新型公開了一種球形結構小車，其目的在于通過將結構小車設計呈模塊式結構，使得結構小車具有可繼承性，且組裝過程簡單。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種球形結構小車，其特征在于包括:車輪以及車體；
[0007]所述車輪包括分別位于車體兩側的主動輪和位于車體后方的萬向輪；
[0008]所述車體包括主板、用于放置主板的主板盒、位于主板盒底部的電機框以及內置于電機框的電機；
[0009]所述電機設置在電機框內的兩側邊，分別與車兩側的主動輪連接；電機框內還設有電池盒，電池盒內放置用于提供電源的電池，電池盒位于兩側電機之間；
[0010]所述電機框前方設有沿水平方向延伸的支撐板，該支撐板上設有智能感應模塊；
[0011]所述主板分別與電機、智能感應模塊連接。
[0012]更具體地，所述車體還包括藍牙通訊模塊和超聲波傳感器;藍牙通訊模塊與主板連接，進而使主板與外部設備通訊;超聲波傳感器與主板連接，進而使主板智能避障。
[0013]更具體地，所述主板盒呈抽屜式設計，主板盒中的抽屜放置主板;主板盒外部設有用于顯示電源電量的LED顯示燈和電源開關。
[0014]更具體地，所述電機框呈前后開口的四面體結構，電機框前端開口的位置設有呈“L”形的前端轉接臺和鷹頭裝飾物，超聲波傳感器安裝在前端轉接臺上，鷹頭裝飾物上的鷹眼套在超聲波傳感器上；電機框后端開口的位置設有后端轉接臺，該后端轉接臺也呈“L”形結構，藍牙通訊模塊安裝在該后端轉接臺上。
[0015]更具體地，所述智能感應模塊包括紅外巡線傳感器和光敏傳感器中的其中一種。
[0016]更具體地，所述萬向輪包括萬向輪固定板、輪腳以及位于輪腳底部的鋼珠，萬向輪固定板將輪腳固定在車體上。
[0017]采用本實用新型產生的有益效果:1、本實用新型采用模塊化方式設計，具有可繼承性，結構小車組裝過程簡單;車輪由兩個主動輪和一個萬向輪組成，且三個輪之間形成銳角三角形，使得車身結構穩(wěn)定可靠，轉向靈動敏捷。重心位于電機軸線附近，使得運動平穩(wěn)，爬坡越障能力強。
[0018]2、本實用新型設置智能感應模塊，結構小車通過智能感應模塊完成不同的智能控制游戲，此外，智能感應模塊與支撐板之間通過旋釘和旋母固定，旋釘和旋母結構簡單，鎖緊方式方便，便于拆裝或更換其他感應模塊。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型結構小車的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型結構小車的主視圖。
[0021 ]圖3是本實用新型結構小車的俯視圖。
[0022]圖4是本實用新型結構小車的左視圖。
[0023]圖5本實用新型旋釘結構的主視圖。
[0024]圖6本實用新型旋釘結構的左視圖。
[0025]圖7本實用新型旋母結構的主視圖。
[0026]圖8本實用新型旋母結構的左視圖。
[0027]圖9是本實用新型主板的電路圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型做進一步描述。
[0029]如圖1至圖9所示，本實用新型公開的一種球形結構小車，這種球形結構小車包括車輪I以及車體2，而車輪I包括分別位于車體2兩側的主動輪11和位于車體2后方的萬向輪12，兩側的車輪I和萬向輪12形成銳角三角形，使得車身結構穩(wěn)定可靠，轉向靈動敏捷。重心位于三輪之間，整體偏下，使得運動平穩(wěn)，爬坡越障能力強。
[0030]主動輪11包括輪胎111和輪轂112，輪轂112與電機23的輸出軸連接，通過電機23轉動帶動輪轂112旋轉，從而帶動輪胎111旋轉。萬向輪12包括萬向輪固定板121、輪腳122以及位于輪腳122底部的鋼珠123，萬向輪固定板121將輪腳122固定在車體2上，而鋼珠123套入輪腳122的底部，鋼珠123與輪腳122為可轉動連接，通過鋼珠123的萬向轉動實現(xiàn)萬向轉動的功能。主動車輪I輪徑大，車身高和寬的比例接近1:1，拉伸車身的整體立體感，整體類似于一個滾球。
[0031]車體2包括主板、用于放置主板的主板盒21、位于主板盒21底部的電機框22、內置于電機框22的電機23、藍牙通訊模塊27和超聲波傳感器28。電機23設置在電機框22內的兩側邊，分別與車體兩側的主動輪連接。電機框22內還設有電池盒24，電池盒24內放置用于為主板、電機23等電器設備提供電源的電池，電池盒24位于兩側電機23之間。藍牙通訊模塊27與主板連接，進而使主板與外部設備通訊;超聲波傳感器28與主板連接，進而使主板智能避障。
[0032]電機框22呈前后開口的四面體結構，電機框22前端開口的位置設有呈“L”形的前端轉接臺221和鷹頭裝飾物29，超聲波傳感器28安裝在前端轉接臺221上，鷹頭裝飾物上的鷹眼套在超聲波傳感器28上；電機框后端開口的位置設有后端轉接臺222，該后端轉接臺222也呈“L”形結構，藍牙通訊模塊27安裝在該后端轉接臺222上，前端和后端轉接臺222可適度升降，高度可調節(jié)，使得超聲波傳感器28可以調整安裝的高度。電機框22前方設有沿水平方向延伸的支撐板25，該支撐板25上設有智能感應模塊26。主板分別與電機23、智能感應模塊26連接。
[0033]電機23采用方框的結構，放置在電機框22的兩側，電機23的輸出軸伸出電機框22夕卜，連接車輪的輪轂。
[0034]主板盒21呈抽屜式設計，主板盒21中的抽屜放置主板，可直接抽出或嵌入，安裝方便簡潔，美觀大方，可移植性強。主板盒21外部設有用于顯示電源電量的LED顯示燈和電源開關，其中LED顯示燈為五個，根據LED燈亮燈的數(shù)量來判斷電量，起到提醒使用者更換及時更換電池的作用；電源開關為電氣彎曲船型開關，符合人體工程學，方便簡潔，可以反復操作，而無損壞。區(qū)別于一般電路板所使用的輕觸開關和波動開關。
[0035]主板主要用于控制結構小車的前進及前進方向等，主板采用最新的USB-TYPE-C接口，支持正反插，方便使用。USB轉TTL采用FTDI232R實現(xiàn)，并且加入靜電保護電路，使得電路更加穩(wěn)定。電機23驅動部分采用TB6612FNG作為直流電機23驅動器件，該芯片具有大電流MOSFET-H橋結構，雙通道電路輸出，可同時驅動個電機23。
[0036]TB6612FNG每通道輸出最高I A的連續(xù)驅動電流，啟動峰值電流達2A/3A(連續(xù)脈沖/單脈沖);4種電機23控制模式:正轉/反轉/制動/停止;P麗支持頻率高達100 kHz ;待機狀態(tài)；片內低壓檢測電路與熱停機保護電路；工作溫度:-20?SScCt3TBeeuFNG是基于MOSFET的H橋集成電路，效率遠高于晶體管H橋驅動器。相比L293D每通道平均600 mA的驅動電流和1.2 A的脈沖峰值電流，它的輸出負載能力提高了一倍。相比L298N的熱耗性和外圍二極管續(xù)流電路，它無需外加散熱片，外圍電路簡單，只需外接電源濾波電容就可以直接驅動電機23，利于減小系統(tǒng)尺寸。對于PffM信號，高達100 kHz的頻率相比以上2款芯片的5 kHz和40 kHz也具有非常大的優(yōu)勢。
[0037]通過超聲波傳感器28感應，結構小車實現(xiàn)智能躲避障礙物。超聲波傳感器28穿過鷹頭裝飾物的鷹眼發(fā)出超聲波探測前進方向的障礙物，超聲波遇到障礙物時反射，當超聲波傳感器28接收到反射信號后對反射信號進行處理，然后發(fā)送到主板上，進而控制結構小車避開障礙物。
[0038]通過藍牙通訊模塊27通訊，結構小車實現(xiàn)與外部設備連接，藍牙通訊模塊27接收或發(fā)送數(shù)據與外部設備連接，對結構小車進行控制和通訊。藍牙通信模塊采用CC2541芯片，配置256Kb空間，遵循V4.0 BLE藍牙規(guī)范，支持AT指令，用戶可根據需要更改串口波特率、設備名稱、配對密碼等參數(shù)，使用靈活，支持主從模式。對外提供串口，用戶使用不需要了解藍牙協(xié)議，只需要用串口發(fā)送出數(shù)據，藍牙模塊收到后會轉化成藍牙協(xié)議并通過無線的方式發(fā)送出去?？梢酝ㄟ^手機上的小車智能APP，對小車進行控制和通信。參與者用手機控制各自的智能小車，在場景地圖中，進行迷宮，競賽和娛樂。
[0039]本優(yōu)選實施例中的智能感應模塊26包括紅外巡線傳感器和光敏傳感器中的其中一種，即愛好者可根據不同的功能要求，在智能感應模塊26上安裝紅外巡線傳感器或光敏傳感器，進而完成不同功能操作要求。
[0040]對于智能感應模塊26為紅外巡線傳感器時，結構小車實現(xiàn)智能尋找迷宮路線。紅外巡線傳感器通過發(fā)送紅外線巡線，對紅外線巡線過程中反饋的數(shù)據信息進行處理，并發(fā)送到主板上，進而控制結構小車行走路線。利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射強度的特點，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當紅外光遇到白色紙質地板時發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收;如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光。將黑色電膠布在白紙上貼出不同的路徑、迷宮、情景，讓小車沿著路徑彳丁走。
[0041]對于智能感應模塊26為光敏傳感器時，結構小車實現(xiàn)智能巡光運動。光敏傳感器通過光電效應，采集手電筒的光強度，來判斷手電筒所指的方向，將采集的數(shù)據進行處理后發(fā)送到主板上，進而控制結構小車進行相應的運動;或在較暗的環(huán)境下，尋找蠟燭的方向，進行運動。
[0042]上述超聲波傳感器28、紅外巡線傳感器和光敏傳感器均有獨立的單片機芯片，在自適應算法的控制下，對采集到的數(shù)據進行處理，輸出穩(wěn)定的數(shù)據，抗干擾性好。愛好者可以直接使用處理過的數(shù)據，進行邏輯編程學習即可。其中，主板與超聲波傳感器28、紅外巡線傳感器或光敏傳感器的連接采用RJ12的6芯電話線接口，即可作為外圍1接口，也可作通信接口。這樣的接口可以使得接線統(tǒng)一，方便明了。
[0043]本實施例中，將球形結構小車呈模塊化設計，且模塊與模塊之間通過旋釘和旋母配合連接，即電機框22與主板盒21、電機框22與支撐板25、支撐板25與智能感應模塊26之間通過旋釘和旋母緊固連接。這種連接方式簡單，便于拆裝，便于更換模塊。
[0044]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，均屬本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種球形結構小車，其特征在于包括:車輪(I)以及車體(2); 所述車輪(I)包括分別位于車體(2)兩側的主動輪(11)和位于車體(2)后方的萬向輪(12)； 所述車體(2)包括主板、用于放置主板的主板盒(21)、位于主板盒(21)底部的電機框(22)以及內置于電機框(22)的電機(23); 所述電機(23)設置在電機框(22)內的兩側邊，分別與車體(2)兩側的主動輪(11)連接；電機框(22)內還設有電池盒(24)，電池盒(24)內放置用于提供電源的電池，電池盒(24)位于兩側電機(23)之間； 所述電機框(22)前方設有沿水平方向延伸的支撐板(25)，該支撐板(25)上設有智能感應模塊(26); 所述主板分別與電機(23)、智能感應模塊(26)連接。2.根據權利要求1所述的球形結構小車，其特征在于:所述車體(2)還包括藍牙通訊模塊(27)和超聲波傳感器(28);藍牙通訊模塊(27)與主板連接，進而使主板與外部設備通訊；超聲波傳感器(28)與主板連接，進而使主板智能避障。3.根據權利要求1所述的球形結構小車，其特征在于:所述主板盒(21)呈抽屜式設計，主板盒(21)中的抽屜放置主板;主板盒(21)外部設有用于顯示電源電量的LED顯示燈和電源開關。4.根據權利要求2所述的球形結構小車，其特征在于:所述電機框(22)呈前后開口的四面體結構，電機框(22)前端開口的位置設有呈“L”形的前端轉接臺(221)和鷹頭裝飾物(29)，超聲波傳感器(28)安裝在前端轉接臺(221)上，鷹頭裝飾物(29)上的鷹眼套在超聲波傳感器(28)上；電機框(22)后端開口的位置設有后端轉接臺(222)，該后端轉接臺(222)也呈“L”形結構，藍牙通訊模塊(27)安裝在該后端轉接臺(222)上。5.根據權利要求1所述的球形結構小車，其特征在于:所述智能感應模塊(26)包括紅外巡線傳感器和光敏傳感器中的其中一種。6.根據權利要求1所述的球形結構小車，其特征在于:所述萬向輪(12)包括萬向輪固定板(121)、輪腳(122)以及位于輪腳(122)底部的鋼珠(123)，萬向輪固定板(121)將輪腳(122)固定在車體(2)上。
【文檔編號】G05D1/02GK205494966SQ201620225491
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】黃漢川, 吳金鈺, 賴春生, 黃漢陽, 黃榮輝
【申請人】深圳市創(chuàng)客星空科技有限公司