基于红外反射式光电传感器阵列的智能循迹车设计

朱春华，李方伟

（河南工业大学信息科学与工程学院，河南 郑州450001）

0 引 言

智能循迹车又叫做轮式机器人，是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统，已广泛应用于科学探索、工业生产等领域。智能循迹车以蓄电池为动力，以单片机组成的嵌入机式控制系统为核心，以光电传感器和电磁传感器为导航检测设备，可以完成固定路线自主驾驶[1-4]。一般方案为4个红外反射式光电传感器采集数据并做出简单控制，而少量信息量导致寻迹车的性能有限且提升的空间极小。本文为提高智能循迹车性能提出了一种研究方向，通过创新硬件和软件算法提高获取信息量，大大提高了智能循迹车的智能化程度和综合性能。

1 系统硬件设计

1.1 系统结构

系统结构如图1所示，包括电源模块、传感器模块、主控模块、驱动模块及执行机构模块。其中主控模块集成有无线通信模块、蓝牙模块。具体工作过程为：电源模块为系统供电，传感器模块将检测到的轨道信息传给主控模块处理，主控执行算法，通过驱动电路驱动执行机构做出动作。本文小车实物如图2所示。

图1 系统结构图

图2 本文小车实物图

1.2 传感器模块

用于轨道信息检测的传感器模块采用4×8的光电传感器阵列，光电传感器采用TCRT5000型红外反射式光电传感器。该传感器是一种一体化反射型光电传感器，其发射器是一个红外发光二极管，接收器是一个高灵敏度的光电三极管[5]。接收器的阻值对光线强度变化极为敏感，当接收到的红外光线很弱时，其阻值可达几百千欧；……