基于数据手套的遥控小车控制系统

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1、基于数据手套的遥控小车控制系统　　摘要：针对目前智能小车主要采用手柄、键盘等方式实现遥控操作而存在功能单一、携带不便、操控不直观等缺点，提出采用数据手套实现智能小车的遥控操作，取得了良好的控制效果。介绍该系统的总体结构与基本工作原理，阐述采用数据手套实现智能小车遥控的具体设计方法，并研制出样机对其控制效果进行实验验证，结果表明：该控制系统能满足智能小车的各项控制要求，具有较好的应用价值。　　关键词：智能遥控小车；数据手套；控制系统；样机实验　　中图分类号：TP273文献标识码：A　　Abstract：Nowadays，intel

2、ligentremotecontrolcarsaremainlycontrolledbyusinghandshankorkeyboard，whichisinconvenientandinflexible.Inthispaper，thedatagloveswereproposedtosolvetheproblem，anddesirableexperimentalresultswereobtained.Theprincipleandthestructureofthedataglovewereintroduced.Thedesignm

3、ethodwasexplainedindetailandverifiedbyexperimentaltest.Theresultsshowthatthedesigncanmeettherequirementsofremotecontrolcarsandhasapplicationvalue.　　Keywords：intelligentremotecontrolcar；dataglove；controlsystem；prototypedevelopment　　1引言9　　目前，智能遥控小车主要采用遥控手柄、键盘等方式实现遥控操作，

4、这些操作方式虽已获得实际应用，但均存在不同程度的缺点，如遥控手柄能实现的功能较简单，缺乏完善的功能选择与参数设置功能，而键盘则存在携带不便、操控不直观等缺点[1-3]。为克服上述方式存在的不足，提出采用数据手套实现对智能小车进行遥控操作[4]，取得了较好的控制效果。文中介绍了该控制系统的总体结构与基本工作原理，阐述了采用数据手套实现智能小车遥控的具体设计方法，并研制出实验样机对其控制效果进行了实验验证，结果证明了该控制系统的有效性。　　2系统结构及基本工作原理　　基于数据手套的智能遥控小车控制系统总体结构如图1所示[3，5-8]

5、。该控制系统包括右数据手套、左数据手套及智能小车控制器三部分，其中右数据手套主要用于小车控制模式选择、参数设置以及小车运动方向的实时控制，左数据手套主要用于配合右数据手套进行控制参数设置以及控制参数与小车运动状态的实时显示，小车控制器则通过接收右数据手套发出的控制指令对小车的运动状态进行实时控制等，各部分基本原理简要介绍如下。　　2.1右数据手套基本工作原理　　右数据手套的基本构成参见图1，其结构示意图如图2所示。图中序号1-9分别表示：微控制器Ⅰ、方位传感器Ⅰ、无线通信模块Ⅰ、拇指指套、食指指套、中指指套、无名指套、小指指套及

6、直流稳压电源Ⅰ。　　该数据手套的各指尖采用金属指套，其中拇指指套与直流稳压电源Ⅰ相连，其余四指指套分别与微控制器Ⅰ9的I/O口相连，当拇指指套分别与其它手指指套接触时，不同的接触组合会使微控制器Ⅰ接收到不同的接触信号，微控制器Ⅰ根据采集到的手指接触信号实现对小车控制模式的选择与参数设置，同时微控制器Ⅰ还通过其方位传感器Ⅰ来获得操作者的手势信号，并根据该手势信号实现对小车运动方向的实时控制。　　2.2左数据手套基本工作原理　　左数据手套的基本构成参见图1，其基本结构及与右数据手套的操作示意图如图3所示。图中序号10-14分别表示左

7、数据手套的微控制器Ⅱ、无线通信模块Ⅱ、显示模块、金属膜操作区及直流稳压电源Ⅱ。该数据手套的基本工作原理是：微控制器Ⅱ通过无线通信模块Ⅱ接收右数据手套发送的控制参数及小车控制器发送的小车运动状态信息，并将相关数据信息通过其显示模块予以显示；其中金属膜操作区主要用于配合右数据手套的手指接触操作，即当右数据手套的拇指接触于该金属膜操作区时，其它四指指套只要点击该金属膜操作区，就可实现相应的手指接触操作。　　2.3小车控制器基本工作原理　　小车控制器的基本构成如图1所示。该控制器包括微控制器Ⅲ、驱动模块、速度传感器、方位传感器Ⅲ、无线通

8、信模块Ⅲ及直流稳压电源Ⅲ。其基本工作原理是：微控制器Ⅲ通过无线通信模块Ⅲ接收右数据手套发出的控制指令，同时采集其方位传感器与速度传感器的反馈信号，经相关运算处理后输出相应的控制信号使小车的实际运动速度和方向与相应的设定值保持一致，从而实现对小车运动状态进行有效控