科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·152·2020年第20期
文章编号：2095－6835（2020）20－0152－02
应用于地铁市场的无人消毒小车设计研究＊
马进，方远，罗军，刘骐鸣，马炯罡
（杭州电子科技大学自动化（人工智能）学院，浙江杭州310000）
摘要：应用于地铁市场的无人消毒小车是以智能循迹小车为基本设计原型，然后借助激光检测模块及紫外灯进行相应的检测和消毒工作。无人消毒小车的应用可较好地满足地铁消毒工作的实际需求，对无人消毒小车的设计研究工作进行了简要阐述与分析，希望能够推动无人消毒小车在地铁等行业领域的应用及推广。
关键词：无人消毒小车；智能循迹小车分类；整体设计；软件设计
中图分类号：TP242文献标志码：A DOI：10.15913/jki.kjycx.2020.20.066
应用于地铁市场的无人消毒小车是通过自动循迹功能实现在地铁车厢及过道中的移动。同时，在小车上安装应用商店
配备相应的紫外灯，以完成消毒工作。这种方式不仅提高了地铁消毒工作的效率，极大方便了地铁消毒工作的开展，而且为地铁环境的安全卫生保障和地铁消毒制度的规范起到良好的保障作用。
1智能循迹小车概述及分类
1.1智能循迹小车概述
智能循迹小车是一种新型智能搬运机器人，其主要研发和制造原理是在运输车上安装配置电磁、光学或者其他自动引导装置，以引导并约束运输车能够按照制定的路径行驶。
智能循迹小车主要采用充电蓄电池为动力电源，这样就可以利用电脑程序来控制电源的工作量，以实现对运输车的运动轨迹及相关动作命令的执行控制。此外，还可以将电磁轨道粘贴在运动线路上，确保运输车按照固定的行驶路线来运动。
1.2智能循迹小车分类
现阶段，智能循迹小车的应用范围不断被扩大，其应用类型也随之增加。一般情况下，智能循迹小车的应用类型主要是根据导航方式而划分的，主要分为电磁感应式、激光式和视觉式。
1.2.1电磁感应式
电磁感应式智能循迹小车主要适用于地面工作，而且对于大型或者中大型的运输车，大多数情况都是采用电磁感应式。首先需要在特定的工作路径中预埋电线。然后在实际工作过程中，高频电流通过导线时就会在其周围产生相应的电磁场，而智能循迹小车本身配置两个高性能的电磁感应传感器，可以用来接收电磁信号并根据信号之间的差异性来分析判断智能循迹小车是否按照预定的轨迹行驶。同时，智能循迹小车利用自动化控制系统根据信号的具体偏差值来实现对循迹小车运动转向的控制。此外，电磁感应式智能循迹小车采用连续动态的闭环控制方式，更有利于循迹小车对运动轨迹进行跟踪控制。
1.2.2激光式
激光式智能循迹小车的应用范围相对比较广泛。这种类型的循迹小车自身配置有可旋转的激光扫描器，其安装位置可以是墙壁，也可以是工作环境中的支柱或者其他路径，但是都需要具备高反射激光定位标志。这是因为激光式智能循迹小车主要是利用激光扫描器来发射和接收激光束，并通过车载计算机分析计算激光信号所反馈出的车辆位置和运动方向，将其与内置的数字地图进行对比，以判断出下一步循迹小车的运动方向，这种处理方式完全是自动化的。同时，激光信号可以采用红外信号或者超声波信号来替代，以转变成由红外引导和超声引导的智能循迹小车。
1.2.3视觉式
视觉引导式智能循迹小车是目前发展速度最快且较为成熟的一种技术手段，其主要由CCD摄像机、传感器和车载计算机组成，并将循迹小车的行驶路径及周围环境图像数据等提前存储在计算机数据库中。在实际运动过程中，实时调取相机获取的图像与数据库中的信息相比较，以精准掌握循迹小车当前的位置和运动轨迹情况，并对后续运动动向作出相应的判断。视觉式引导智能循迹小车的优势在于不需要内部设置特定人工物理路径，具有较强的灵活性。但是随着计算机技术和互联网技术的发展，发现视觉式智能循迹小车的实用性不强。
2智能循迹无人消毒小车整体设计方案
2.1系统基本组成
地铁无人消毒小车主要由STM32F103ZET6单片机主
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＊［基金项目］2019年国家级大学生创新创业项目“应用于地铁市场的无人消毒小车”（编号：ZX190104302032）

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