基于慧鱼模型下的循迹小车设计毕业设计

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智能循迹避障小车设计毕业论文

随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
void bizhang()
{
en1=1;
en2=1;
goback();
mid_red=0;
baojing();
goback();
for(i=0;i<8;i++)
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en1=0;
en2=0;
delay(50);
}
else if((left_red==0)&(right_red==1))
{
en1=0;
en2=1;
P0_0=!P0_0;
turnleft();
delay(150);
en1=1;
en2=0;
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了P89C51RA单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。

智能循迹小车---设计报告【范本模板】

智能循迹小车设计专业：自动化班级： 0804班姓名：指导老师：2010年8月—-2010年10月摘要：本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器; 采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制.此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

引言当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。

现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真，而且具有一定的学习能力，还据说其智商已达到6岁儿童的水平。

作为机械行业的代表产品—汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车（特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点；二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。

无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛（ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。

但很现实的状况是，国内不论是在机械还是电气领域，与国外的差距还是很明显的，所以作为机电一体化学生,必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

D2-1型循迹小车的设计毕业论文

学校代码10126 学号0145124334 电工电子综合课程设计论文题目D2-1型巡线小车的设计院系内蒙古大学鄂尔多斯学院专业名称电子信息科学与技术年级2014 级学生姓名王馨毓指导教师白晓磊2016年07月10日D2-1型巡线小车的设计摘要寻迹智能小车生动有趣具有结构简单、原理清晰、趣味性强等特点。

还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，制作完成后的产品，能沿预定的轨道自动前进，生动、有趣，深受初学者喜爱。

而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。

关键词：小车，智能，循迹，光敏电阻The design of D2-1 type patrol carAbstractAuthor：Wang XinyuTutor：Bai Xiaolei Tracking smart car interesting with a simple structure, the principle of clear, strong interest and so on. Also involves mechanical structure, electronic based, sensor, automatic control and microcontroller programming and so on many discipline knowledge, through hands-on practice can greatly improve the ability to solve practical problems, after the completion of the production of products, along a predetermined path automatically advance, vivid, interesting, loved by beginners. And smart car or a good hardware platform, as long as the increase in some control circuit can complete tracking car, fire fighting robot, robot soccer, avoid obstacle robot, remote control cars and other topics.Key words: car, intelligent tracking, photosensitive resistance目录前言 (1)1．设计目的 (2)2. 设计要求 (3)3. 主要器材 (4)4. 元器件介绍及其工作原理 (5)4.1套件概况 (5)4.2主要原器件介绍 (5)4.3工作原理 (6)4.4电路图及系统框图 (6)5.元件识别 (8)5.1主要元件功能 (8)5.1.1电阻识别 (8)5.1.2三极管 (8)5.1.3集成电路 (8)6.设计及组装过程 (10)6.1组装前准备 (10)6.2装配说明 (10)6.2.1电路装配 (10)6.2.2机械零部件装配 (10)7.焊接及调试 (11)7.1焊接过程简介 (11)7.2初步调试 (11)7.3整车调试 (11)8.特色与创新 (13)9.课程设计体会 (14)参考文献 (15)内蒙古大学鄂尔多斯学院电工电子综合课程设计论文第 1 页前言智能的出现，为我们的生活和生产带来了很大的便利，同时也是以后的发展方向，智能就是可以在一个特定的环境中按照我们前面设定好的模式去自动的运作，它并不需要我们去人为的管理，就可以达到我们前面设定的第 1 页共19 页第 1 页共19 页目标，它的应用领域很广，如可以应用于工业控制、科学勘探、智能家居等领域。

慧鱼创意设计实验报告doc

慧鱼创意设计实验报告篇一：慧鱼实验报告华北电力大学实验报告实验名称: 慧鱼创意系统的实践与开发课程名称：科技创新实践3实验人：设制1301班施宗财 XX04410121输电1402班张志聪 XX04400231机电1401班侯文涛 XX044XX0成绩：优秀指导教师：房静实验日期：华北电力大学工程训练中心 | || |隧道蔽障寻迹机器人作品设计说明一．研制背景及意义我们知道，隧道、涵洞、高楼等工程建筑物发生事故时会发生坍塌，此时，救援人员是无法直接进入这些建筑物中进行营救工作的。

同时，也没法得知里面的实际状况。

为了解决这个问题，我们此次设计了这个隧道蔽障寻迹机器人，以期解决这个问题，以方便营救，代替人力进入这些复杂地段进行探测工作。

根据设计方案，我们先搭建了慧鱼模型，并进行了调试及简单的实地实验。

二、实验目的1、认识了解慧鱼创意模型组合包中的各种功硬件。

2、了解ROBOPRO软件及编程。

3、了解慧鱼创意模型是如何控制与协调机构运动的。

4、锻炼机械创新能力，初步建立对机电一体化产品的认识。

三、实验原理隧道机器人是一种代替人力进入到坍塌建筑物中的机器。

能够进行蔽障、循迹，并且能够携带摄像头、红外探头、热敏、光敏、声敏电阻等的传感器进入复杂地段进行探测的机器。

拥有很大的市场开发前景。

四、实验器材1、“慧鱼”创意模型组合包。

2、“慧鱼”专用电源、数据线。

3、计算机一台。

4、“慧鱼”专用智能接口板。

5、ROBOPRO软件。

五、实验准备认识“慧鱼”创意模型使用手册中已搭建的示例模型。

六、实验内容1、根据慧鱼”创意模型使用手册，使用各种构件逐步搭建示例模型。

2、模型搭建好后连接相应电路。

3、在计算机上应用ROBOPRO软件编写相应程序，并通过数据线将程序下载到接口板中。

4、接通电源，调试程序。

5、验收成果并拆卸构件，放回原处。

七、实物成品图片展示八、程序流程图九、简单介绍功能1、进入坍塌建筑物进行探测（可以加装摄像头以及探测头）；2、寻找并避开障碍物；3、给定轨迹，能迎着所给轨迹进行运动（走出轨迹以后，灯亮，同时蜂鸣器发声）十、实物示范（实际效果图）篇二：慧鱼创新设计实验报告实验五慧鱼创新设计实验报告姓名：宋俊超班级： 13机自专升本1班成绩：实验日期： 12月18日教师签字：一、实验目的1、培养学生用创造性思维方法，设计、搭建新型的机构或装置；2、培养学生的创新意识及综合设计能力；3、项目组织能力。

基于慧鱼模型下的循迹小车设计

摘要利用慧鱼创意模型组合拼建后轮驱动的电动小车模型，其动力装置安装在底板，由发动机提供。

慧鱼创意组合模型是一种技术含量较高，经拼接后形成的工程类模型，是展示科学原理和科学技术的理想教学器材。

而本文设计是以德国慧鱼创意积木所搭建而成的模拟机器人为基本构架，通过圈形式人机界面LLwin,再由智慧型电脑界面板去控制驱动机器人，使机器人的细节部分动作达到我们的要求，再而取代我们以后常用的由硬体描述语言所驱动的构架，通过慧鱼模型拼接组装，程序编制，任务达到要求，简明扼要的阐释了机械之间的配合关系，各种传感器安装使用，软件编写，实现对伺服电机，电磁线圈的控制，操作简单易懂，更加方便快捷。

自动循迹小车是智能机器人的一种，这种智能小车可以适应不同的环境，在不受湿度，温度，磁场及重力等条件影响下可发挥很大的作用。

关键词：智能机器人慧鱼模型循迹小车边界识别AbstractFischertechnik models use a combination of creative spell built rear-wheel drive electric car models, the power device installed in the floor, provided by the engine.Fischer creative combination model is a high-tech, engineering model formed after splicing, is to demonstrate the scientific principles and ideals of science and technology teaching equipment.In this paper, design studios and German Fischer creative building blocks are made of simulated robot built as a basic framework, in the form of man-machine interface by ring LLwin, then by intelligent computer interface board to control the drive robots, robot parts to make the details of action to achieve our requirements,We later used again and replaced by a hardware description language driven architecture, with the model by stitching assembly, programming, meet the requirements of the task, with a concise explanation of the relationship between mechanical,Install and use a variety of sensors, software development, to achieve servo motors, solenoid control, easy to understand, faster and more convenient.Automatic tracking car is an intelligent robot, this smart car can adapt to different environments, can play a significant role in the unaffected by humidity, temperature, magnetic field and gravity conditions affected.Keywords:Robot;Fischertechnik;Tour Line; Boundary identication目录摘要 (1)第1章绪论 (1)1.1 课题背景与选题意义 (1)1.2慧鱼机器人 (1)1.3设备与制作环境介绍 (2)1.4研制小车过程 (2)1.5设计工作原理 (2)1.6慧鱼模型操作规程： (3)1.7慧鱼机器人发展前景 (3)第2章.总体设计 (5)2.1机器人的设计方法 (5)2.2参数及部件设定 (5)2.3基本构件 (6)第3章硬件设计 (10)3.1 ROBO 接线设计 (10)3.2 红外线控制设备 (10)3.3慧鱼ROBO接口板 (11)3.4 ROBO I/O扩展板 (14)第4章程序设计 (16)4.1软件介绍 (16)4.2程序单元的介绍 (17)第5章C语言下的循迹小车程序设计 (25)第6章实验慧鱼机器人步骤 (34)6.1 组装模型 (34)6.2 编程控制 (35)第7章结论 (36)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1 课题背景与选题意义由于机器人技术的发展和快速的被人们和科学研究所广泛运用，由此可知科学家对于机器人的功能和工作环境也相对提高，除了一些超强的记忆能力和逻辑思考能力，还有在机器人的能不结构以及外部形体上，科学家们更希望机器人能够进一步的模仿人类，对于外界信息的选集，也通过各种传感器的使用，试图达到类似人类各种感官的功能，选集外在环境变化，一旦外在环境发生了改变，机器人也会随着环境的变化，自身做出反应的动作，更新自己的条件发射资料库，达到类似于人类后天学习的功能。

基于“慧鱼”的小型智能立体停车库设计

机电工程技术第48卷第 12期MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOG 丫Vol.48 No.12DOI: 10. 3969/j. issn. 1009-9492. 2019.12. 009万智辉，廖志鹏，徐巍涛，等.基于“慧鱼”的小型智能立体停车库设计[J].机电工程技术，2019, 48 (12)： 30-32.基于“慧鱼”的小型智能立体停车库设计*万智辉，廖志鹏，徐巍涛，程华兴(东华理工大学机械与电子工程学院，江西南昌 330013)摘要：“慧鱼”创意组合模型包括机械构件、电气构件、传感器、控制器及控制软件。

利用“慧鱼”创意组合模型，通过机构设计、软件编程和模块组装等环节，针对城市老旧小区，设计制作了一种小型智能立体停车库。

阐述了该立体车库的工作原理和基本结构，详细介绍了各功能模块的组建及原理，编制了软件控制程序，完成了存取车实验，为解决城市老旧小区停车难问题提出了一种可行的理论方案。

关键词：“慧鱼”创意组合模型；小型立体停车库；智能存取车；托夹机构中图分类号：TH 122文献标志码：A文章编号：1009-9492(2019)12-0030-03Design of Small Intelligent Mechanical Parking System Based on FischertechnikWAN Zhihui, LIAO Zhipeng, XU Weitao, CHENG Huaxing(College of Mechanical & Electrical Engineering, East China University of Technology , Nanchang, Jiangxi 330013, China)Abstract ： The fischertechnik includes mechanical components , electrical components , sensors , controllers and control software. Using the fischertechnik, a small intelligent mechanical parking system was designed and manufactured for old urban residential areas through mechanismdesign , software programming and module assembly. The working principle and basic structure of the stereo garage were described. The construction and principle of each functional module were introduced. The software control program was compiled and the experiment of storing and accessing vehicle was successfully carried out. A feasible theoretical solution is proposed so as to solve the problem of parking difficulties in old urbancommunities.Key words: fischertechnik; small mechanical parking system ; intelligent access vehicle; clamp mechanism0引言近年来我国私人汽车保有量井喷式增长，停车设施建设却远远滞后，停车问题已成为一些小区业主的生活难题和物业公司的管理难点，甚而影响到了小区周围动静态交通环境叫对已建成的老旧小区停车环境进行改造.解决路边停车问题，是解决我国各大城市停车难问题的重要方法之一叫机械式立体车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难问题的有效手段'1。

基于慧鱼模型下的循迹小车设计

摘要利用慧鱼创意模型组合拼建后轮驱动的电动小车模型，其动力装置安装在底板，由发动机提供。

慧鱼创意组合模型是一种技术含量较高，经拼接后形成的工程类模型，是展示科学原理和科学技术的理想教学器材。

自动循迹小车是智能机器人的一种，这种智能小车可以适应不同的环境，在不受湿度，温度，磁场及重力等条件影响下可发挥很大的作用。

毕业设计智能循迹避障小车设计模板

Abstract：Basedinfrared detection of black linesand theroadobstacles,and use aSTC89C52 MCUas the controlling core for the speed anddirection, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated.In which, the car is drived bytheL298N circuit, its speed is controlled bytheoutput PWM signal from theSTC89C52.
该智能小车能够作为机器人的典型代表。它能够分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能，还能够扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。能够实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，因此能够舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样能够实现精确调速；第二，能够由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况，本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了P89C51RA单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。

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摘要利用慧鱼创意模型组合拼建后轮驱动的电动小车模型，其动力装置安装在底板，由发动机提供。

慧鱼创意组合模型是一种技术含量较高，经拼接后形成的工程类模型，是展示科学原理和科学技术的理想教学器材。

自动循迹小车是智能机器人的一种，这种智能小车可以适应不同的环境，在不受湿度，温度，磁场及重力等条件影响下可发挥很大的作用。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见目录摘要 (1)第1章绪论 (1)1.1 课题背景与选题意义 (1)1.2慧鱼机器人 (1)1.3设备与制作环境介绍 (2)1.4研制小车过程 (2)1.5设计工作原理 (2)1.6慧鱼模型操作规程： (3)1.7慧鱼机器人发展前景 (3)第2章.总体设计 (4)2.1机器人的设计方法 (4)2.2参数及部件设定 (4)2.3基本构件 (5)第3章硬件设计 (9)3.1 ROBO 接线设计 (9)3.2 红外线控制设备 (9)3.3慧鱼ROBO接口板 (10)3.4 ROBO I/O扩展板 (13)第4章程序设计 (15)4.1软件介绍 (15)4.2程序单元的介绍 (16)第5章C语言下的循迹小车程序设计 (23)第6章实验慧鱼机器人步骤 (32)6.1 组装模型 (32)6.2 编程控制 (33)第7章结论 (34)致谢 (36)参考文献 (37)第1章绪论1.1 课题背景与选题意义由于机器人技术的发展和快速的被人们和科学研究所广泛运用，由此可知科学家对于机器人的功能和工作环境也相对提高，除了一些超强的记忆能力和逻辑思考能力，还有在机器人的能不结构以及外部形体上，科学家们更希望机器人能够进一步的模仿人类，对于外界信息的选集，也通过各种传感器的使用，试图达到类似人类各种感官的功能，选集外在环境变化，一旦外在环境发生了改变，机器人也会随着环境的变化，自身做出反应的动作，更新自己的条件发射资料库，达到类似于人类后天学习的功能。

移动式机器人分为车轮式，特殊车轮式，不限轨道式，不行式等，如果是在平坦的地面上移动，那么车轮式是最有效率的，，不但机构的构架简单易懂，且具有很强的使用性，但是缺点在于不能在凹凸不平的地面上行走，除此之外，由于普通车轮无法再阶梯或者有高低差距的地面上行走，所以需要研究一种有车轮，三种以上连接构造的特殊形态。

本次课题即为慧鱼模型机器人设计及其控制器实现机器人的行走以及自动躲避障碍，当机器人在轨道中行走做出动作时，遇到障碍物或者能打断行走的物体时，会通过微动开关将信息传回到电路板中，然后系统进行判断，再配合计数器的面对程序来使机器人躲避障碍并且进行下一个路径动作，再达到目标。

1.2慧鱼机器人怎么样利用慧鱼创意模型来构造我们所需求的机器人是我们需要思考和学习的，而在机器人拼接的过程中，传感器如红外传感器，动力装置如发动机的拼接也是必不可少的，然后加上许多的机械零部件，组成所需要的机器人模型，正如本文所介绍利用慧鱼各个构件进行拼接，最后建立后轮驱动电动小车模型，该后轮驱动电动小车后轮装有1个电机，通过电机的旋转带动车轮转动。

动力来源于电机M, 这是慧鱼创意组合模型组合包中的大功率发动机,拥有固定的减速比为 30∶1 的齿轮组,动力经过涡轮蜗杆传动传至车轮,来带动小车运动。

车架由弹簧连接来实现柔性连接，从而方便汽车转向，避免转弯时发生干涉。

1.3设备与制作环境介绍先从一个简单测试的安装系统来检查接口板和各个传感器的基本功能特点。

然后我们继而可以组装起一个简单的模型来，让它具备一定的功能，随后可以调试更多的程序来尝试更加复杂的系统。

而在拼接过程中，小车需要各种各样的零部件来增加其活跃性和灵敏性，这就需要一个完整和科学的制作环境，在一个固定的环形跑道上，安装不同的障碍物，设定不同的调试程序，让智能小车能够在程序的牵引下成功的绕过障碍，并且最终完成所需步骤。

1.4研制小车过程第一个阶段是可编程的示教阶段，展现出智能小车，由于本身不具备有传感器，所以不能接收外界所发出的信息，所以在行驶过程中不能根据外界环境的变化而发生调整，故而其应用范围狭窄。

第二个阶段是具有一定的感觉功能和自动适应能力后的离线编程型的智能小车。

这种小车具备了一定的简单外部传感器，如红外传感器，它可以确定自身的位置和方向，通过已经编排好的程序来进行运行。

第三个阶段是能够感应外界环境变化的智能小车，此类小车可以面对复杂的环境变化，然后精确地分析外界信息的来源，再做出正确的反应，这样的机器人小车配备了多个传感器，可以有效的适应各种环境。

1.5设计工作原理机器人指的是可程式控制的机械，可分为以下两个部分。

（1）机械构架本次设计机器人的机械构架采用慧鱼创意模型组成，它的优点在于方便组装，能在设计的初级阶段起到一定的辅助作用，减少制作成本以及更好的观察设计时的可行性和优缺点，以便更好的改进设计中的缺点，一般所用到的机械如齿轮，发动机，传感器等都可以在零部件中找到，功能也相当。

该架构由两个丝杆和一个发动机连接而成，两个丝杆街上传动齿轮或者涡轮蜗杆就能实现对小车的运动控制了。

（2）程序的整体采用了主/从结构的编程方式，主要是为了解决更多不同频率的循环和不同循环之间的信息交替使用。