智能玩具小车毕业设计
(完整版)单片机智能小车设计书毕业设计

(完整版)单片机智能小车设计书毕业设计摘要智能作为现代社会的新生产物,是未来的发展的一个重要方向,它可以按照预定的模式在特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期目标。
本设计主要体现多功能小车的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等对智能化机器人,智能家用电器等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
整个智能小车设计主要以单片机为控制核心,通过无线遥控实现小车前后左右的移动,以及对小车功能模式的转换;通过红外线光电传感器,实现小车的避障功能和循迹功能。
设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。
结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。
从最小系统到无线遥控,红外循迹和避障,都严格按照科学严谨态度完成。
通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。
最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。
AbstractIntelligence is an important direction for the future development as a new product of modern society. It can operate automatically in a specific environment according to the predetermined pattern and will be able to complete the intended target without user’s management. This excogitation mainly reflects multi-function carintelligent mode, the designof theory scheme and analytical method, features and innovations etc. which have some reference value on the design and popularity of semiautomatic robot automatically such as intelligent robots, intelligent household appliances.This dissertation discusses mainly on the designof theintelligent car in single-chip processor as the control core. To realize the car movingaround and transform the mode of the small car function, it uses wireless remote control; to realize the small car obstacle-avoidance function and comprehensively car tracing function, it uses the infrared sensor. This excogitation adopts the research methods of contrast selected, independent modules, comprehensive treatment method. After the comparison between Pros and cons, the best program designwill be elected combining with the actual situation. It is complete in accordance with the rigorous scientific attitude from the smallest systems to the wireless remote control, infrared tracking and ultrasonic obstacle avoidance. The right signal outputs can be gotten to achieve its function by the debugging detection module. Finally on the commissioning of the module into the bodywork of the car, with procedure and by single-chip processor control, it will be effectively integrated with the module, achieve the intended objectives, final designand production that can make cars intelligently operate in a certain circumstances.第一章前言随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
毕业设计任务书(智能小车)

毕业设计任务书(智能小车)第一篇:毕业设计任务书(智能小车)安徽建筑工业学院毕业设计(论文)任务书课题名称系别专业姓名基于单片机智能小车的设计电子与信息工程学院城建电子学号2011 年 2 月 20 日至 2010 年 6 月 22 日共 17 周指导教师签字系主任签字 201日年 1 月一、毕业设计(论文)的内容毕业设计(论文)是高等学校培养学生的最后一个环节。
是锻炼和培养学生综合运用本专业学科的基础理论知识、专业知识和基本技能,提高综合分析问题和解决问题的能力,实现研发和技术人员的初步训练,使学生具有从事科学研究初步能力的重要环节,并且它是学生承担技术性工作前的一次理论联系实际的实践。
学生通过设计(论文)综合运用所学的基础理论和专业知识,理论联系实际,提高分析问题和解决本专业从事研发和工程应用问题的能力,为以后走上工作岗位打下一定的基础。
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障功能,可程控行驶速度、准确定位停车。
本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用光电等传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
二、毕业设计(论文)的要求与数据本课题的任务主要是设计采用以80C51 为控制核心,利用光电等传感器检测道路上的障碍,控制电动小车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
本课题由6位学生完成。
现就6位学生的具体分工叙述如下:1.同学负责主控制电路的方案设计和实现;2.同学负责电机驱动电路及方案设计和实现;3.同学负责传感器电路的设计和相关程序设计和调试;4.同学负责小车控制策略程序设计和调试。
多功能智能小车设计毕业设计(论文)

1 绪论1.1 设计背景和意义智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中的运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体[1]。
目前,智能小车在军事、民用及科学研究等领域都已得到了广泛的应用。
随着人们物质生活水平的提高,汽车已经越来越普及,但交通事故也随之增加,危及了人们的财产及生命安全。
与此同时,随着科学技术的发展,探险、排爆等危险场合工作的机器人,以及自动化生产中运输小车的应用也日益广泛,汽车已经不再只是拥有四个轮子的交通工具,人们更加希望汽车作为日常生活以及工作范围的一种延伸。
因此,研制智能自动驾驶车已成为急需和必要,它对解决道路交通安全提供了一种新的途径[2]。
本设计的智能电动小车能够实时显示速度、里程,具有自动寻迹、避障功能,具有较强的实际意义。
1.2 国内外研究现状随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注,智能车的发展也更加细致与多元。
早期的智能车研究侧重于应用,从单纯的作业考虑把智能车作为某个特定条件下作业的专用工具,即程序控制车,它完全按照事先装入到存储器中的程序安排的步骤进行工作,能有效地从事安装、搬运等工作。
这一代智能车的最大缺点是它只能刻板地完成程序规定的动作,不能适应环境变化。
随着电子技术和人工智能学科的发展,配备有传感器的第二代自适应智能车应运而生。
这种智能车通过传感器获取作业环境、操作对象的简单信息。
由于它能随着环境的变化而改变自己的行为,故称为自适应智能车。
第二代智能车虽然具有一些初级的智能,但还没有达到完全“自治”的程度。
当前,人们正在研制能在广泛范围内对物体进行搜索、识别和测距等功能的智能车机构。
它们能对感知到的信息进行处理,以控制自己的行为,具有作用于环境的行为能力。
一个理想化的、完善的智能车系统通常由3个部分组成:移动机构、感知系统和控制系统[3]。
目前研制的智能车虽大都只具有部分智能,但也已在很多领域得到了广泛的应用。
智能小车毕业设计

智能小车毕业设计摘要:本文以某大学智能小车专业的设计为基础,研究智能小车的驱动、控制算法,以及小车的智能管理。
利用该软件进行小车的运动轨迹的监测与控制,使车辆可以在规定的时间内完成车辆的行驶轨迹采集与跟踪,同时通过网络的通信与控制算法向外部发出指令,从而实现智能车辆的控制与管理。
随着科学技术的发展与人们生活水平的提高,汽车越来越受到人们的重视,它已成为人们出行不可缺少的工具。
随着我国汽车工业的快速发展,我国汽车工业也得到了迅速发展,特别是在微型自动小车方面得到了迅猛的发展,我国的微型自动小车已发展成为目前世界上最为先进的小型自动小车,它在节能、环保等方面都有很好的表现,同时它也是对我国汽车工业的一个发展具有重要意义。
本文介绍了国内某大学智能小车专业的设计与教学内容,对学生实践能力和动手开发能力进行了分析和评价,以提高学生毕业设计能力。
一、培养目标本专业培养学生掌握汽车电子技术、自动控制技术、机械设计基础、材料加工工艺等相关领域的基本理论和基本知识,掌握智能及汽车产业现代化的设计与制造理论,掌握汽车电子产品专业设计方法,掌握汽车电子产品智能控制原理和设计方法,具有良好的电路设计与分析能力、产品质量管理及分析、产品开发能力和工程实践能力的应用型高级工程技术人才。
本专业以汽车电子、计算机技术为主干,以车联网为方向,培养适应现代化汽车工业需要、具有汽车电子技术、计算机技术等方面知识要求的专业人才,培养具有良好的技术素养,具有创新意识、动手能力、实践操作水平和创新创业水平的高级工程技术人才。
具体来说:培养目标:该专业要求学生具备汽车电子电器设计基础以及先进制造技术,具备汽车电子电器方面的知识和实践操作技巧,并能较熟练地掌握微电子材料、电机控制理论及新工艺开发技术。
能够从事汽车电子电器方面基础研究工作、汽车部件的生产制造及技术开发工作以及汽车电气电器开发工作。
要求学生具有基本从事汽车电子电器方向研究与开发的能力;为从事汽车电子家电方向研究打下基础;具有掌握系统控制和汽车电子家电方向应用方法初步能力。
毕业设计:智能小汽车设计

目录第1节引言 (3)1.1 智能小汽车系统概述 (3)1.2 本设计任务和要紧内容 (3)第2节系统要紧硬件电路设计 (4)2.1 系统方案论证与比较 (4)2.2 单片机主机系统电路 (5)时钟电路 (5)复位电路 (6)2.3 电机的选择与论证 (6)2.4 电机驱动方案与电路 (6)2.5 探测障碍物方案与电路 (8)2.6 光源检测方案与电路 (9)2.7 显示部份方案与电路 (9)2.8 电源方案与PCB电路 (10)入库前后声音提示方案与电路 (11)2.10 拦栅操纵电路 (12)2.11 车速检测模块电路 (13)第3节系统的软件设计 (14)3.1系统主程序设计 (14)3.2小车行使程序 (32)第4节终止语 (39)参考文献 (40)附录 (41)智能小汽车第1节引言题目要求设计一智能小汽车,小车能够准确寻觅到光源,并随着光源的引导,能够顺利地进入车库,同时在行程进程中能准确地显示小车的行使路程的总时刻。
依照要求本设计用两个电机来操纵小车的转向,用红外对管传感器来检测障碍物,用光敏电阻来检测光源,用夜晶来显示小车的行使时刻和车库拦栅上升的时刻、高度和当前温度等。
与此同时通过语音电路来实现人性化的人机互动。
作品能够作为高级智能玩具,也能够作为大学生学习嵌入式操纵的强有力的应用实例,该系统将会有更广漠的开发前景。
1.1 智能小汽车系统概述本设计制作了一款具有智能判定功能的小车,功能壮大。
小车具有以下几个功能:自动避障功能(幸免撞到车库的三块木板);趋光功能(寻觅前方的点光源并行驶到位、寻觅车库门);显示小车行走的总时刻和车库拦栅上升的时刻、高度和当前温度,同时在小车预备入库时和入库后进行语音提示。
在小车行走操纵中作品以两直流电动机为主驱动,通过各类传感器件来搜集各类信息,送入主控单元AT89C51单片机,处置数据后完成相应动作,以达到自动操纵。
在开启和关闭车库拦栅时用步进电机来操纵,并通过单片机来实现相应动作。
毕业设计(论文)-智能玩具车系统设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-智能玩具车系统设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/c985892aa58da0116d17499f.png)
智能玩具车系统设计摘要:本文主要以单片机为控制核心,完成无线遥控,红外线对管的自动寻迹,红外线自动避障和语音控制等模块设计。
通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到智能控制目标。
关键词:51单片机红外线传感器语音控制玩具小车。
1引言随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本文设计的智能玩具小车应该能够实时显示时间、速度、测距、避障功能、准确定位停车。
根据题目的要求,本设计的设计思路如下:在现有玩具车的基础上,加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
2总体方案设计:采用AT89C51单片机作为整机的控制单元以AT89C51单片机为核心的控制电路,采用模块化的设计方案,运用光电传感器、金属探测传感器、超声波传感器组成不同的检测电路,实现小车在行驶中自动寻迹、障碍物报警、测量里程等问题。
并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能化控制。
在本系统中,先将信号传送到单片机系统进行处理,使小车沿轨道自主行走;电感式接近开关电路代替传感器探测障碍物,并发出声光信息进行提示;通过霍尔元件测量小车行驶里程;采用H型脉冲宽度调制(PWM)全桥式驱动电路控制电机的转向,实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯;采用LCD1602实时显示小车行驶的时间。
此系统比较灵活,采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分,使系统硬件简洁化,各类功能易于实现,具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能,能满足系统的要求。
此方案如图1所示:图1方案一原理图方案二:采用类数字电路来组成电动小车的控制系统采用数字电路对外围探测轨迹信号,检测信号,避障报警信号,寻找源信号分部进行处理。
智能小车毕业设计开题报告

智能小车毕业设计开题报告开题报告:智能小车毕业设计一、课题背景及意义智能小车是一种能够自动进行导航和控制的移动机器人,广泛应用于物流、仓储、无人驾驶、巡逻等领域。
随着人工智能和自动化技术的发展,智能小车在工业与商业领域的应用越来越广泛。
本毕业设计旨在设计和实现一款基于人工智能技术的智能小车,通过采用视觉传感器和深度学习算法,使智能小车具备自动导航、避障和路径规划等功能。
二、课题的主要研究内容1. 硬件设计:设计智能小车的机械结构和电路布局,包括车体、电机、传感器等部件的选型和搭建。
2. 软件设计:开发智能小车的控制程序,设计实时图像处理算法、路径规划算法和避障算法。
3. 仿真与实验:通过仿真软件对智能小车进行软件模拟和测试,通过实际实验对硬件进行测试和验证。
三、课题的技术路线与研究方法1. 技术路线:本课题主要采用传感器感知、决策控制和执行控制的技术路线。
通过视觉传感器获取环境信息,使用深度学习算法进行图像识别和目标检测,实现自动导航和避障功能。
同时,结合路径规划算法,完成路径选择和路径跟踪。
2. 研究方法:借鉴相关文献和技术资料,了解已有的智能小车设计方案和算法,分析其优缺点,结合项目的实际需求进行改进和创新。
通过软件仿真和实际实验进行系统的测试和验证。
四、课题的重要性和创新点1. 重要性:智能小车作为机器人领域的重要应用之一,具有广阔的市场前景和应用前景。
本毕业设计的实现将能够在工业和商业领域中提高效率和降低成本。
2. 创新点:本毕业设计从视觉传感器和深度学习算法出发,通过智能算法的引入,使智能小车具备更高级的感知和决策能力。
同时,通过路径规划算法的应用,能够实现智能小车的路径选择和路径跟踪。
五、预期成果1. 设计并搭建一款功能完善的智能小车,能够根据环境自动完成导航、避障和路径规划等功能。
2. 开发相应的控制程序和算法,实现智能小车的实时视觉处理、决策和执行控制。
3. 验证和评估智能小车的性能和准确性,分析与现有智能小车方案的优势和改进空间。
(完整版)智能小车本科毕业设计

摘要随着社会各行各业的迅速发展,根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。
智能小车又称为移动式机器人,是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,伴着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能车等制造领域,使智能车越来越多样化。
根据不同的需求便出现了各种功能的智能小车。
本设计是以AT89C52单片机为核心的智能车的设计,系统主要由红外检测模块、单片机最小系统模块、电机控制模块、电源模块组成。
其中电源模块由四节1.5V电池组成,经过7805稳压电路输出5V的稳定电压;红外检测模块包括两只红外反射式对管TCRT5000;最小系统模块主要包括AT89C52单片机和其外围电路;电机模块包括两个减速直流电机及其附属减速箱和两个电机驱动控制芯片L298N。
软件部分由C语言编程,实现对各部分的处理和控制。
该智能车可以实现自动避障、避障的功能。
整个系统结构简单,运行高效。
关键词:智能小车避障 AT89C52 L298N电机驱动AbstractWith the rapid development of all sectors of society, based on needs emergence of a variety of intelligent robots, intelligent vehicles. Smart car, also known as mobile robots, is a multi-tech integrated body, which combines mechanical, electronics, sensors, computer technology is becoming increasingly popular, is also widely used in various the needs of the various functions will appear smart car.The design is based on AT89C52 microcontroller as the core of the intelligent vehicle design, the system mainly consists of infrared detection module, the smallest single-chip system module, motor control module, power module. Wherein the power supply module consists of four 1.5V batteries composed after 7805 5V regulator circuit output stable voltage; infrared detector module includes two infrared reflective of the tube TCRT5000; minimum system module includes AT89C52 microcontroller and its peripheral circuits; motor module includes two DC motors and its subsidiary reducer gearbox and two motor drive control chip L298N. Software part by the C programming language, to achieve the various parts of the processing and control. The smart car can automatically avoid obstacles, obstacle avoidance function. The whole system is simple, efficient operation.Key words:Intelligent car Obstacle avoidance Remote control AT89C52目录目录 (i)前言 (1)1绪论 (2)1.1 智能小车的研究现状及发展趋势 (2)1.1.1 智能小车的研究现状 (2)1.1.2 智能小车的发展趋势 (2)1.2 本文的结构 (3)2 系统总体方案设计 (5)2.1 系统各部分设计方案 (5)2.1.1 单片机型号的选定 (5)2.1.2 直流电机驱动芯片的选定 (5)2.1.3 红外对管的选定 (8)2.2 总体方案设计 (8)2.3 智能小车的基本介绍 (9)2.3.1 智能小车的基本结构 (9)2.3.2智能小车的基本功能及原理 (10)3硬件设计 (10)3.1系统硬件结构图 (10)3.2 单片机主控单元的设计 (11)3.2.1 单片机引脚说明 (11)3.2.2 AT89C52最小系统设计 (16)3.3红外检测单元设计 (17)3.4 电机驱动单元设计 (21)3.5 系统总体原理图 (22)3.6 硬件抗干扰设计 (23)3.6.1 电源干扰的抑制 (23)3.6.2 信号通道干扰的抑制 (23)4系统软件设计 (25)4.1主程序设计 (25)4.2 红外检测模块程序设计 (26)4.3 电机驱动模块程序设计 ...................................... 错误!未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要随着科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技技术也广泛应用于智能小车河机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体,融合了机械,计算机硬件,软件,电子,人工智能等多种科学技术的知识,可以涉及到当今许多前言领域的技术。
利用红外对管来检测黑线,利用超声波实现避障,并以STC89C51单片机为主控芯片控制小车的转向和速度,从而使小车实现自动循迹避障的功能。
其中由L298N驱动电路对小车驱动,单片机输出的PWM波控制速度。
由置程序分别控制位于小车左右的直流电机的运转,实现小车的自动识别路线的功能,能够有效的控制小车遇到障碍物时能够转弯角度与循迹行驶。
本设计的结构相对简单,比较易于实现,体现了一定程度的智能。
关键词:智能小车;红外对管;STC89C51单片机;超声波;L298NAbstractWith the progress of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, various high-tech technology is also widely used in the field of intelligent car river robot toy manufacturing, make intelligent robot has become more and more diversified. Smart car is an integration of a variety of high technology, the integration of mechanical, computer hardware, software, electronics, artificial intelligence and many other kinds of scientific and technological knowledge can involves to many of today's introduction in the field of technology.Using infrared tube to detect the black line, in order to avoid obstacles by using ultrasonic wave, and the STC89C51 MCU as the main control chip to control the car's steering and speed, so as to enable the car to achieve the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which is driven by the L298N driver circuit, the output of the microcontroller PWM wave control speed. By the built-in program control located in the car about DC motor running, the car automatic recognition route function, can effectively control the car encountered obstacles to the steering angle and tracking road. The structure of the design is relatively simple, the comparison is easy to realize, and it embodies the intelligence of a certain degree..Keywords: intelligent vehicle; infrared tube; STC89C51MCU; ultrasonic; L298N目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1绪论 (2)1.1智能玩具的意义和作用 (2)1.2 智能小车的现状 (3)1.2.1 国外移动机器人的状况 (3)1.2.2 国移动机器人的状况 (3)2 方案设计与论证 (5)2.1 主控系统 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2 单片机的发展 (6)2.2 电机驱动模块 (7)2.2.1 H桥式电路工作原理 (9)2.2.2 PWM调速技术 (9)2.3循迹模块 (9)2.3.1光电传感器的工作原理 (9)2.3.2光电传感器的分类和工作方式 (10)2.4避障模块 (11)2.4.1 超声波测距的原理 (12)2.4.2 超声波传感器的分类 (12)2.4.3 超声波测距特点 (13)2.5 显示模块 (14)2.5.1 数码管的结构及工作原理 (14)2.5.2 数码管的选择 (15)2.6机械系统 (15)2.6.1 电机驱动部分: (15)2.6.2 电池的安装: (15)2.7电源模块 (16)3 硬件设计 (17)3.1 总体设计 (17)3.1.1主板设计框图如图3.1 (17)3.2驱动电路 (17)3.2.1 电机驱动电路设计 (18)3.2.2 信号检测电路设计 (18)3.2.3 主控电路设计 (19)3.3 显示模块电路设计 (20)4 软件设计 (22)4.1 主程序设计 (22)4.1.1 主程序框图 (22)4.1.2 主程序流程图 (23)4.2 循迹模块程序设计 (24)4.3 避障模块程序设计 (25)4.4 显示模块的程序设计 (26)5 制作安装与调试 (27)5.1 小车的安装 (27)5.2小车的调试 (27)5.3智能小车的功能 (28)结论 (29)参考文献 (31)引言随着微电子技术的不断发展,单片机不但集成程度越来越高,已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A /D 转换器、D/A 转换器等多种电路,而且体积越来越小,功耗越来越低,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统[8]。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前的机器人技术发展异常迅速,已经出现了各种各式的用于各种用途的机器人了,机器人的设计与制造已经不是很高难度的事情了,已经具有普及性了。
本文设计以STC89C52 单片机作为检测和控制核心。
采用红外光电传感器检测路面黑线及障碍物,应用超声波传感器测距,利用单片机控制电动机的转动方向和转速。
通过软件编程实现小车的行进、绕障。
通过对电路的优化组合,可以最大限度地利用51 单片机的全部资源。
P0 口用于连接VCC,P1 口用于传感器的数据采集与中断控制,P2口用于电动机的驱动控制。
这样做的优点是:简单有效,降低了总体设计的成本。
1绪论1.1智能玩具的意义和作用自从第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经在机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域遍布。
由于机器人的智能水平的不断提高,人们的生活方式迅速地改变着。
在人们不断认识、改造、探讨自然的过程中,替代人劳动的机器的实现一直是人类的梦想。
由于科学技术的进一步发展,机器人的感觉传感器种类逐渐增加,视觉传感器对自动行走和驾驶的功能的实现起到主要作用。
自主式智能导航系统是视觉的典型应用领域,图像处理技术对于视觉的各种技术而言已相当发达,而基于图像的理解技术相对落后,需要通过大量的运算的机器视觉也只能识别部分结构化环境相对简单的目标。
摄像管或CCD是视觉传感器的核心器件,CCD目前已能实现自动聚焦。
但CCD传感器的使用方式、价格、体积上不占优势,因此在只需要粗略感觉不要求清晰图像的系统中的一种实用有效方法是使用接近觉传感器。
机器人想要实现自动导引、避障功能需感知导引线和障碍物,感知导引线相当于给机器人添加一个视觉功能。
自动导引小车(AVG—auto-guide vehicle)系统使智能小车基于它实现自动识别、判定进而自动避开障碍,选择正确的行驶路径。
传感器用于感知路线和障碍并且做出判定和相应的执行动作。
智能避障小车可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分和CPU。
机器人在实现自动避障功能的同时,还可以拓展循迹等功能,可以感知导引线和障碍物。
使小车实现自动识别路线,选择正确的行进路径,检测到障碍物并自动避开。
基于以上要求,考虑到小车不需要感知特别清晰的图像,传感检测部分只需要粗略感知便可,所以不使用昂贵的CCD传感器而考虑邮性价比高的的红外反射式传感器来替代。
智能小车的驱动部分,是由直流电机来实现,主要控制小车的行进速度和方向。
单片机驱动直流电机有两种可行方案:第一,,选择有PWM功能的单片机不需要占用单片机资源,可以实现精确的调速;第二,PWM输出调制由软件模拟实现,需占用单片机资源,很难精确调速,但单片机型号的选择性比较大。
综合考虑,我们选择第二种方案。
CPU由STC89C52单片机配合软件编程实现。
1.2智能小车的现状1.2.1国外移动机器人的状况到20世纪90年代,以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术,适应性强的移动机器人控制技术,真实环境下的规划技术为标志,展开了移动机器人更高层次的研究。
随着技术的进步,移动机器入开始在更现实的基础上,开拓各个应用领域,向实用化前进。
如1997年牛津大学机器人研究小组采用分布式滤波及局部智能控制代理的系统模式,利用卡尔曼滤波方法融合来自摄像机、激光测距、声纳的数据信息,设计出了在已知或未知的工厂环境下工作的移动机器人。
美国国家航空和宇宙航行局(nasa)资助研制的八足行走机器人。
丹蒂Ⅱ”,作为能实现远程探险的高性能移动机器人,于1994年在斯珀火山的火山口迸行了成功的表演。
美国nasa研制的火星探测机器人“sojourner”于1997年登上火星,验证了自主移动机器人在火星表面运动和进行科学试验的可行性。
2003年,美国nasa又派出两个火星着陆器,这两个着陆器上各带勇气号和机遇号火星漫游者,到火星上采集数据.在任务期间,“勇气”创造了日行27.5米的纪录,打破了“sojourner”97年创下的日行7米的记录;“机遇”号也己成功地在火星上进行了多种科学实验。
后来,美国宇航局又在研究另一种新型的火星探测器一火星科学实验室(MSL),是一种适用于所有地形的多用途机器人,乃执行任务。