自动导航小车避障的研究设计
基于STM32智能小车避障系统的设计

基于STM32智能小车避障系统的设计一、本文概述随着科技的进步和智能化的发展,智能小车作为一种集成了机械、电子、计算机等多学科知识的移动机器人,逐渐进入人们的日常生活。
智能小车的应用场景广泛,包括智能家居、自动导航、工业巡检等。
然而,智能小车在复杂多变的环境中自主导航时,如何有效地避开障碍物成为了一个关键问题。
因此,本文旨在设计一种基于STM32微控制器的智能小车避障系统,以提高小车的自主导航能力和安全性。
本文将首先介绍智能小车避障系统的研究背景和意义,阐述避障系统在智能小车中的重要作用。
接着,将详细分析现有的避障技术及其优缺点,为后续的系统设计提供理论基础。
在此基础上,本文将提出一种基于STM32微控制器的避障系统设计方案,包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计将介绍小车的硬件组成、传感器选择及电路连接等;软件设计则重点阐述避障算法的实现和程序编写。
通过本文的研究,期望能够设计出一套高效、稳定的智能小车避障系统,提高小车的自主导航能力和避障性能,为智能小车在实际应用中的推广提供有力支持。
本文的研究成果也可为相关领域的研究人员提供有价值的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32的智能小车避障系统设计的总体目标是构建一个能够自主导航、实时感知环境并有效避障的智能小车。
系统主要由STM32微控制器、超声波距离传感器、电机驱动模块、电源管理模块、无线通信模块以及相应的控制算法构成。
系统的硬件设计以STM32微控制器为核心,通过其强大的处理能力和丰富的外设接口实现对超声波距离传感器的数据采集、电机驱动模块的控制以及无线通信模块的数据传输。
超声波距离传感器用于实时测量小车与前方障碍物的距离,为避障决策提供数据支持。
电机驱动模块则负责根据控制算法的输出控制小车的运动状态,包括前进、后退、左转、右转等。
系统的软件设计主要包括控制算法的设计和编程实现。
控制算法的核心是避障策略,根据超声波距离传感器测得的距离数据,通过算法计算得出小车的运动方向和速度,从而实现避障功能。
基于STM32的智能循迹避障小车

基于STM32的智能循迹避障小车1. 引言1.1 研究背景智能循迹避障小车是一种集成了智能控制算法和传感器技术的智能移动设备,能够自主地在复杂环境中进行循迹和避障操作。
随着人工智能和自动化技术的不断发展,智能循迹避障小车在工业生产、智能物流、军事侦察等领域有着广泛的应用前景。
研究智能循迹避障小车的背景在于,传统的遥控小车在面对复杂的环境时往往需要人工操作,存在操作难度大、效率低等问题。
而基于STM32的智能循迹避障小车则能够通过搭载多种传感器,如红外传感器、超声波传感器等,实现对周围环境的感知和智能决策,从而实现自主的运动控制,提高了小车在复杂环境中的适应能力和工作效率。
通过对基于STM32的智能循迹避障小车进行深入研究,可以推动智能移动设备技术的发展,提高智能设备在现实场景中的应用水平,具有重要的科研和应用价值。
本文将围绕硬件设计、智能循迹算法、避障算法等方面展开研究,旨在探讨如何实现智能循迹避障小车在复杂环境中的稳定、高效运行。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一款基于STM32的智能循迹避障小车,通过引入先进的传感器技术和算法,实现小车在复杂环境下的自主导航和避障功能。
通过此项目,旨在提高智能车辆的运动控制性能和环境感知能力,促进智能驾驶技术的发展和应用。
通过对循迹和避障算法的研究与优化,进一步提升小车的自主性和可靠性,为智能车辆在工业、服务和军事领域的应用奠定技术基础。
对智能循迹避障小车性能的评估和优化,有助于了解其在实际应用中的表现和潜力,为未来智能交通系统的建设提供参考和支持。
通过本研究,旨在探索智能车辆技术的发展趋势,推动智能交通的普及和发展。
1.3 研究意义智能循迹避障小车是近年来智能机器人领域内的一项研究热点,其具有广泛的应用前景和重要的意义。
智能循迹避障小车可以在无人驾驶领域发挥重要作用,帮助人们在特定环境下实现自主导航和避障功能,提高行车安全性和效率。
智能循迹避障小车的研究不仅可以促进传感器技术、控制算法和嵌入式系统的发展,还可以推动人工智能与机器人技术的融合,促进人机交互的发展。
基于单片机的自动避障小车设计

基于单片机的自动避障小车设计一、本文概述随着科技的发展和的日益普及,自动避障小车作为智能机器人的重要应用领域之一,其设计与实现具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机的自动避障小车设计,包括硬件平台的选择、传感器的配置、控制算法的实现以及整体系统的集成。
本文将首先介绍自动避障小车的背景和研究意义,阐述其在实际应用中的价值和潜力。
接着,详细分析单片机的选型依据,以及如何利用单片机实现小车的避障功能。
在此基础上,本文将深入探讨传感器的选取和配置,包括超声波传感器、红外传感器等,以及如何通过传感器获取环境信息,为避障决策提供数据支持。
本文还将介绍控制算法的设计与实现,包括基于模糊控制、神经网络等先进控制算法的应用,以提高小车的避障性能和稳定性。
本文将总结整个设计过程,展示自动避障小车的实物样机,并对其性能进行评估和展望。
通过本文的研究,旨在为读者提供一个全面、深入的自动避障小车设计方案,为推动相关领域的发展提供有益参考。
二、系统总体设计在自动避障小车的设计中,我们采用了单片机作为核心控制器,利用其强大的数据处理能力和灵活的编程特性,实现了小车的自动避障功能。
整个系统由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分包括单片机、电机驱动模块、避障传感器等,软件部分则包括控制算法和程序逻辑。
硬件设计方面,我们选择了具有高性价比的STC89C52RC单片机作为核心控制器,该单片机具有高速、低功耗、大容量等特点,非常适合用于自动避障小车的控制。
电机驱动模块采用了L298N电机驱动芯片,该芯片具有驱动能力强、稳定性好等优点,能够有效地驱动小车的直流电机。
避障传感器则选用了超声波传感器,通过测量超声波发射和接收的时间差,可以计算出小车与障碍物之间的距离,为避障控制提供数据支持。
软件设计方面,我们采用了模块化编程的思想,将整个控制程序划分为多个模块,包括初始化模块、电机控制模块、避障控制模块等。
在初始化模块中,我们对单片机的各个端口进行了初始化设置,包括IO口、定时器、中断等。
智能避障小车报告

智能避障小车报告智能避障小车报告一、引言智能避障小车是一种具有自主导航和避障功能的智能机器人,它利用传感器和算法来感知周围环境并做出相应的动作,以避免与障碍物发生碰撞。
本报告旨在对智能避障小车的设计原理、工作原理以及应用领域进行介绍和分析。
二、设计原理智能避障小车的设计原理包括感知系统、决策系统和执行系统三个部分。
1. 感知系统:感知系统主要负责获取环境信息,常用的感知器件包括超声波传感器、红外线传感器、摄像头等。
超声波传感器可以测量小车与障碍物之间的距离,红外线传感器可以检测障碍物的存在与否,摄像头可以获取环境图像。
2. 决策系统:决策系统根据感知系统获取的信息,通过算法进行分析和处理,决定小车的行动。
常用的算法包括避障算法、路径规划算法等。
避障算法通常基于感知数据计算出避障方向和速度,路径规划算法则是根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 执行系统:执行系统根据决策系统的指令控制小车的运动,包括驱动电机、舵机等部件。
驱动电机控制小车的前进、后退和转向,舵机控制车头的转动。
三、工作原理智能避障小车的工作原理如下:1. 感知环境:小车利用传感器获取环境信息,例如超声波传感器测量距离,红外线传感器检测障碍物,摄像头获取图像。
2. 数据处理:小车的决策系统对感知到的数据进行处理和分析,计算出避障方向和速度,或者根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 控制执行:决策系统根据计算结果发出指令,控制执行系统驱动电机和舵机,控制小车的运动。
如果遇到障碍物,小车会自动避开,如果目标位置发生变化,小车会自动调整路径。
四、应用领域智能避障小车在许多领域都有广泛的应用。
1. 家庭服务机器人:智能避障小车可以在家庭环境中执行一些简单的任务,如送餐、打扫卫生等。
2. 仓储物流:智能避障小车可以在仓库中自主导航,收集和组织货物,减少人力成本和提高效率。
3. 自动驾驶汽车:智能避障小车的避障和导航算法可以应用于自动驾驶汽车,提高安全性和稳定性。
基于AT89C52的智能避障小车设计

基于AT89C52的智能避障小车设计摘要:智能避障小车是一种基于单片机控制的智能机器人,能够通过传感器感知周围环境,自主避开障碍物并实现自动导航。
本文基于AT89C52单片机,设计了一款简单的智能避障小车,通过详细的硬件设计和软件编程实现了小车的智能避障功能。
实验结果表明,该智能避障小车具有良好的稳定性和灵活性,能够有效地避开障碍物并沿着指定的路线自主行驶。
关键词:AT89C52;智能避障小车;单片机控制;传感器;自动导航二、AT89C52单片机简介AT89C52是一款8位微控制器,由51系列单片机中的一员,采用CMOS工艺制造,具有较高的性能和稳定性。
AT89C52具有4KB的闪存程序存储器、128字节RAM和32个I/O端口,适用于各种嵌入式控制应用。
由于其性能优异且价格低廉,AT89C52在嵌入式系统和智能控制领域得到了广泛应用。
三、智能避障小车硬件设计1. 主控制电路本设计采用AT89C52单片机作为主控制芯片,通过I/O口控制小车的电机驱动和传感器信号的采集。
AT89C52的复位电路、时钟电路和编程电路按照规范连接,保证单片机正常工作。
2. 电机驱动电路小车采用直流电机作为驱动装置,为了实现正转、反转和制动等功能,需要设计一个电机驱动电路。
电机驱动电路采用L298N驱动芯片,能够提供足够的电流和电压给电机,并且通过控制L298N芯片的使能端和控制端,可以实现对电机的控制。
3. 传感器模块为了实现避障功能,小车需要安装多个传感器用于感知周围环境。
本设计采用红外避障传感器模块,能够通过红外线感知前方障碍物的距离,从而实现避障功能。
传感器模块通过模拟信号输出障碍物距离,通过AT89C52的模拟输入端口采集传感器信号。
4. 电源管理电路小车采用锂电池作为电源,并且需要设计一个电源管理电路,用于对电池进行充电和放电管理。
电源管理电路采用锂电池充放电管理芯片,能够对锂电池进行充电保护和放电保护,保证小车电源的安全和稳定。
基于ARM单片机的智能小车循迹避障研究设计共3篇

基于ARM单片机的智能小车循迹避障研究设计共3篇基于ARM单片机的智能小车循迹避障研究设计1一、研究的背景近年来,随着机器人技术的不断发展,人们对智能小车的需求越来越高。
智能小车能够根据周围环境的变化,自动地进行信号处理和运动抉择,实现自主导航、路径规划和避障等功能。
在工业生产、物流配送、智能家居、环保治理等领域,智能小车具有广泛的应用前景。
二、研究的目的本文研究的目的是基于ARM单片机的智能小车循迹避障设计。
通过对小车的硬件组成和软件程序的设计,使小车能够自主进行行车,避免撞车和碰撞,并能够遵循预设的路径进行行驶,完成既定的任务。
三、研究的内容1. 小车的硬件组成小车的硬件组成主要包括以下方面:(1)ARM单片机:ARM单片机是一种高性能、低功耗的微处理器,广泛应用于嵌入式系统领域。
在本设计中,ARM单片机作为控制中心,负责控制小车的各项功能。
(2)直流电机:直流电机是小车的动力来源,通过电路控制,实现小车前进、后退、转弯等各种运动。
(3)红外循迹传感器:红外循迹传感器是小车的“眼睛”,能够检测和识别地面上的黑色和白色,实现循迹运行。
(4)超声波传感器:超声波传感器是小车的避障装置,能够探测小车前方的障碍物,实现自动避障。
(5)LCD液晶屏幕:LCD液晶屏幕是小车的显示器,能够显示小车行驶的速度、距离、角度等信息。
2. 小车的软件程序设计小车的软件程序设计分为两部分:一部分是嵌入式软件设计,另一部分是上位机程序设计。
(1)嵌入式软件程序设计嵌入式软件程序是小车控制程序的核心部分,负责控制小车硬件的各项功能。
具体实现过程如下:① 初始化程序:负责对小车硬件进行初始化和启动,包括IO口配置、计数器设置、定时器设置等。
② 循迹程序:根据红外循迹传感器所检测到的黑白线,判断小车的行驶方向。
如果是白线,则小车继续向前行驶;如果是黑线,则小车需要进行转向。
③ 路径规划程序:根据预设路径,计算小车应该按照什么路线进行行驶。
智能小车的避障及路径规划共3篇

智能小车的避障及路径规划共3篇智能小车的避障及路径规划1智能小车的避障及路径规划在如今的科技时代,人们对自动化技术的需求越来越高。
智能小车作为一种较为常见的自动化技术,一直以来受到人们的关注。
而其中的避障及路径规划技术则是智能小车的核心之一。
所谓智能小车,是指一种具有感知、控制和信息处理能力的机器人小车。
它不仅可以进行自主移动,还可以通过传感器获取周围环境信息,并进行判断和决策,实现避障及路径规划等功能。
下面我们就来详细了解一下智能小车的避障及路径规划技术。
一、避障技术避障技术是智能小车最基本的自主导航功能之一。
它的实现需要借助多种传感器,如超声波传感器、红外传感器、激光雷达等。
这些传感器能够对小车的周围环境进行实时监测,捕捉到环境中所有的物体信息,并将这些信息传递给小车的控制系统。
有了物体信息和控制系统的支持,智能小车就能自主判断和决策,进行避障行动。
具体而言,它可以通过以下方式来实现避障功能:1. 通过超声波传感器探测物品:当小车接近障碍物时,超声波传感器会发出高频声波,然后侦测回响反射距离来确定障碍物的位置和大小。
2. 通过红外传感器检测物品:红外传感器能够监测前方的障碍物,当它检测到物品并且距离过近时,就会向控制系统发送信号,告知小车需要避开当前物品。
3. 通过激光雷达扫描物品:激光雷达可以对物体进行高精度的扫描和测量,判断物体的距离和形状,然后以此来制定小车的避障策略。
综上所述,避障技术是智能小车非常重要的功能之一。
它可以让小车在行驶中避免各种障碍物,保证行驶的安全和稳定性。
二、路径规划技术路径规划是智能小车的另一项核心技术。
它可以通过感知周围环境和收集信息,确定小车前进的最佳道路,实现自主导航的目的。
小车的路径规划技术可以分为静态路径规划和动态路径规划两种方式。
静态路径规划是在预先设定地图的基础上,对路径进行规划。
而动态路径规划则是在小车行驶过程中,不断地检测和采集周围环境的信息,并根据实际情况来制定相应的路径。
自动驾驶车辆的智能导航和避障技术分析

自动驾驶车辆的智能导航和避障技术分析目前,随着科技的不断进步和人们对便利与安全的需求不断增加,自动驾驶车辆正逐渐成为现实。
智能导航和避障技术作为其重要的组成部分,起着至关重要的作用。
本文将对自动驾驶车辆的智能导航和避障技术进行分析,并探讨其发展前景。
首先,自动驾驶车辆的智能导航技术是指车辆通过感知周围环境并做出相应的决策,以实现自主导航的能力。
这一技术主要包括传感器、地图构建和路径规划三个部分。
传感器技术是实现智能导航的关键。
自动驾驶车辆通常配备了多种传感器,如激光雷达、摄像头、雷达等,用于感知周围环境的物体、障碍物等信息。
激光雷达通过发射激光束来扫描车辆周围的环境,并通过测量激光束的反射时间和强度来获取物体的距离和形状。
摄像头可捕捉到图像信息,通过图像识别和处理算法来识别和跟踪道路标志、交通信号灯等。
雷达则可以测量物体的距离和速度,发现障碍物并预测其运动轨迹。
地图构建是智能导航的另一个重要环节。
自动驾驶车辆需要准确的地图数据来进行路径规划和定位。
地图构建主要通过将传感器获取的环境信息进行处理和融合,生成精确的地图。
同时,为了确保地图的更新和准确性,自动驾驶车辆还可以通过云端或其他车辆间的数据共享来更新地图。
路径规划是指根据当前位置和目标位置,通过算法确定车辆要行驶的最佳路线。
路径规划需要考虑道路条件、交通情况和导航偏好等因素。
常用的路径规划算法有A*算法、Dijkstra算法和深度优先搜索算法等。
这些算法可以综合考虑车辆的性能、路况信息和用户的偏好,生成合适的路径。
除了智能导航技术,自动驾驶车辆的避障技术也是关键的一部分。
避障技术是保证车辆安全行驶的基础,主要包括障碍物感知、障碍物识别和决策控制三个方面。
障碍物感知是指通过传感器获取周围环境中的障碍物信息。
激光雷达和雷达可以提供精确的障碍物距离和形状信息,而摄像头则可以提供更详细的障碍物图像信息。
通过传感器获取的障碍物信息可以帮助车辆判断周围环境是否安全。
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目录第一章前言 01.1 机器人简介 01.1.1 机器人的发展阶段 01.1.2 机器人的结构组成 (1)1.2 自动导航小车的避障设计中的关键技术 (1)1.2.1 结构及其优化设计技术 (1)1.2.2 传感器技术 (1)1.3 选题的背景和意义 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1 系统主要任务 (3)2.1.1 控制系统要求 (3)2.1.2 方案选择 (3)2.2 系统总体设计 (4)2.2.1 系统组成 (4)2.2.2 系统工作原理 (4)第三章系统的硬件设计 (5)3.1 单片机89C51 (5)3.2 电源设计 (6)3.3 红外传感器电路设计 (7)3.3.1 供电电路设计 (7)3.3.2 传感器网络与单片机接口电路设计 (9)3.4 电机闭环控制电路设计 (10)3.4.1 直流电动机的脉冲调压调速原理 (10)3.4.2控制电路PWM发生器 (11)3.4.3速度反馈环节设计 (13)第四章系统软件设计 (16)4.1 软件设计 (16)4.2 初始化设计 (17)4.3 红外传感器网络信息采集 (18)4.4 电机速度控制 (19)第五章结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)摘要:自动导航小车是指借助超声波、红外线等传感器设备对小车周围的环境进行探测,并且利用工程机对传感器设施所探测到的障碍物有关信息进行处理,使自动导航小车能够其躲避障碍物安全行驶。
设计出一种反应快,适应能力强的控制系统是实现导航小车避障的关键。
本设计提出了一种简单实用的智能小车避障系统设计方法,采用89C51单片机作为主控芯片,电机作为执行元件,红外传感器作为检测元件。
系统由主控模块、红外传感器探测模块、车体框架、电机驱动模块、稳压模块及电源组成。
其中主控模块是整个系统的最关键部位,系统由单片机通过I/O口控制各个模块。
通过以上方案完成小车避障系统的软、硬件设计,成功实现了小车躲避障碍物的功能。
关键词:自动导航小车;避障系统;红外线传感器;单片机ABSTRACT: The automatic guided vehicle is detected with ultrasonic, infrared sensor device on the car around the environment, information about the obstacles and the use of engineering machine of the sensor detected processing facilities, make AGV can avoid obstacle safely. Design a kind of quick response, strong ability of adaptive control system is the key to realize the navigation vehicle obstacle avoidance.This paper puts forward a design method of intelligent vehicle obstacle avoidance system is simple and practical in the design, using 89C51 microcontroller as the main control chip, motor as the actuator, infrared sensor as the detecting element. The system consists of main control module, the infrared sensor detection module, vehicle frame, motor drive module, a vehicle frame, and power supply. The main control module is the key part of the whole system, the system is composed of a single chip computer through the I/O port control module.Complete the soft, hardware design of obstacle avoidance system. Through the above program, the successful implementation of the car to avoid obstacles function.KEYWORDS: Automatic Navigation Vehicle; Obstacle Avoidance System; Infrared Sensor; MCU第一章前言1.1 机器人简介机器人(Robot)是自动执行人们为其指定的工作机器设备。
它既可以执行事先为它编写好的程序,又可以按照人们的指挥,进行实时性工作。
随着科学技术发展,人们赋予它人工智能,使它能够协助或取代人类的工作,进行探测,救援等危险的工作。
机器人是一项快速发展的前沿科学,它具有综合性强的特点。
它涉及到机械工程学、运动学、电气工程学、计算机、电子工程学、自动控制工程学、人工智能、传感器、机器视觉、模式识别与导航、仿生学和多种智能模拟技术,受到了广泛重视。
21世纪以来,随着科学技术的日新月异,在各个领域机器人都得到了广泛应用,遍及农业、工业、制造业等多个领域。
自动导航小车是机器人的一类,通过这次对小车的避障系统的研究设计,从而加深对多门技术综合运用掌握。
1.1.1 机器人的发展阶段机器人的发展史并不长,开始于1959年,美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台应用于工业的机器人。
机器人的发展大致经历了三个主要的阶段,即三个时代。
第一代为简单的个体机器人,第二代为群体的劳动机器人,第三代为类似人类智能的机器人,它的未来机器人发展的主要方向。
第一代机器人便是英格伯格和德沃尔所制造的工业机器人,需要人操作机械手,把当前的任务完成一遍,才能让机器人的按照人们的指令,重复完成任务。
第二代机器人自20世纪70年代以来有了较大发展,这个阶段是机器人对外界环境实用阶段,并开始普及。
第三代机器人是具有人工智能的机器人,它不但拥有对外界环境的感知能力,还拥有自己独立的逻辑判断能力,从而完成更加复杂的任务。
例如智能机器人在未知区域探时,通过自身的探测装置获取外界环境信息,通过这些数据的分析,做出相应的行动。
今天,机器人趋向高度的智能化,应用到各行各业。
1.1.2 机器人的结构组成机器人主要由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
执行机构,即为机器人本体,包括机器人的基座、腰部、臂部、腕部、手部和行走部等。
驱动装置,是驱动机器人运动的结构,依照中央控制系统发出的控制指令,依靠动力元件使机器人工作。
检测装置,是检测器人的当前运动及运行情况,根据控制系统的需要进行反馈,与预先设定好的信息对比后,控制系统对执行机构做出具体调整方案,从而保证机器人能够按照人们的意愿完成任务。
控制系统,它的控制方式有集中式控制方式和分散(级)式控制。
集中式控制方式,即由一台微型计算机完成对机器人的全部控制。
分散(级)式控制,即使用两台或两台以上微机来分担机器人的控制[1]。
1.2 自动导航小车的避障设计中的关键技术当下自动导航小车正向着智能化和多样化方向发展,受到了国内外的广泛重视。
自动导航小车不单拥有简单的运动功能,还具有路径规划、环境感知、逻辑判断等智能行为,因此是一个组成结构非常复杂的系统。
自动导航小车的避障设计中的关键技术主要包括以下的两个个方面。
1.2.1 结构及其优化设计技术根据实际环境的需要,对自动导航小车的车体结构形式的进行设计。
应当结合自动导航小车在不同领域和场合的具体应用,进行创造性的设想,设计能适应不同工作环境的系统结构。
1.2.2 传感器技术随着传感器技术的快速发展,传感器功能种类越来越多、性能越来越好。
一个结构复杂、功能强大的机器人通常配置温度、视觉和距离传感器等。
伴随着传感器的增多,收集到的信息量也大大增加,各传感器收集到的信息在空间、时间、表达方式上都不一定相同,应用范围也不一样,这样就对信息处理能力要求非常高。
因此为了协调各传感器之间工作,多传感器控制系统要求拥有相应的综合性强的信息处理能力。
1.3 选题的背景和意义最近几年来,我国对机器人的研发设计取得了丰富的科技成果,一些前沿技术及高效率的控制方法被引入到自动导航小车研究设计中。
机器人学的一个重要分支就是移动机器人,智能程度最高的机器人便是能够依照环境变化进行自身逻辑判断移动的机器人,是移动机器人的重要发展方向。
它具有个体规划、适应能力强的特点,机器人可以在没有人参与的条件下,而且无需对周围环境有任何要求和改变的条件下,自行的完成人们规定的移动任务。
例如,自动搬运货物,实现自动化的货物运送。
因此移动机器人受到了各国的广泛重视。
第二章系统方案设计2.1系统主要任务系统的主要任务就是让智能导航小车在行进的过程中,能够自动探测车存在的障碍物并采取有效的躲避措施,实现安全行驶。
2.1.1 控制系统要求控制系统要满足下面4个要求:(1)对车体周围的环境探测并且获得障碍物存在信息。
(2)实时性要求,即根据实际情况立即做出相应判断。
(3)驱动电机稳速运行要求。
(4)控制系统工作稳定。
2.1.2 方案选择传感器的选择:自动导航小车对周围环境信息采集的关键在于传感器,因此传感器的选择直接影响到了小车控制系统的判断。
选择传感器原则主要有两个:基于环境优化原则和基于任务原则。
主控制器的选择:将微处理器、一定容量的RAM和ROM以及I/O接口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成的单片微型计算机,简称单片机。
自动导航小车的控制系统采用89C51单片机作为主要控制器,结构由红外传感器、直流电机闭环控制电路等部分组成,从而实现实现自动避障功能。
2.2 系统总体设计2.2.1 系统组成图 2.1 系统组成2.2.2 系统工作原理在小车的左侧、右侧和正前方分别安装传感器。
当小车的左侧传感器探测到有障碍物时,立即向单片机传送信号,单片机对接收到的信号进行处理,随后控制直流电机,车子右轮减速,左轮加速,从而使小车向右转弯;依照同样原理,当小车的右侧传感器探测到有障碍物时,小车向左转弯;当正前方亦或全部的传感器都探测到有障碍物时,车子向后转弯,避开绕行。
第三章 系统的硬件设计3.1 单片机89C5189C51有一个可编程的全双工串行通信接口,它可用作UART ,也可用作同步移位寄存器。