基于单片机智能循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文

循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言:在如今科技高速发展的时代,机器人技术逐渐走入人们的生活,成为了一种热门的研究领域。
其中,循迹小车作为机器人的一种,具有广泛的应用前景。
本文将围绕循迹小车展开讨论,探索其原理、设计以及未来发展。
一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。
它通过搭载的传感器,如红外线传感器或摄像头,实时感知周围环境,并根据预设的循迹算法进行行驶。
该算法能够分析传感器所接收到的信号,并判断车辆应该如何转向,从而保持在特定轨迹上行驶。
二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。
红外线传感器是常用的传感器之一,它能够通过接收反射的红外线信号,判断车辆是否偏离轨迹。
除此之外,摄像头也是一种常见的传感器选择,它能够实时捕捉车辆周围的图像,并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。
2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。
控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。
微控制器负责接收传感器的信号,并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。
电源则提供所需的电能。
3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。
车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。
轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力,底盘的设计要考虑到重心的稳定性,支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。
三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术,有着广泛的应用前景。
1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上,实现物料的自动搬运和分拣。
它能够减轻人力负担,提高生产效率。
2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理,实现货物的自动存储和取出。
它能够提高物流效率,减少人为错误。
3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。
学生可以通过操控循迹小车,学习机器人技术和编程知识。
四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步,循迹小车也将不断发展和创新。
循迹小车毕业论文

循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。
该系统主要由两个模块组成:传感器模块和控制模块。
传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。
控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互,具有较好的可扩展性和交互性。
关键词:循迹小车;单片机;传感器;PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展,智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。
循迹小车作为一种常见的智能控制系统,已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。
本文基于单片机设计了一个循迹小车,以介绍该系统的设计思路和实现细节。
二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块:传感器模块和控制模块。
传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道,控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块,增强了其可扩展性和交互性。
1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹,以实现自动驾驶。
本文采用了两种传感器:红外线传感器和光敏电阻。
红外线传感器(Infrared Sensor)是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用红外线反射率的不同,通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。
在本文中,我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。
光敏电阻(Photoresistor)是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用半导体材料的光电效应,当光照射在其表面时,其电阻值会发生变化。
在本文中,我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度,从而判断小车是否处于黑色轨道上。
2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
智能循迹小车 毕业论文

智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展,智能机器人已经成为人们关注的热门话题。
智能机器人的出现和应用,不仅可以提高生产效率,减少劳动强度,并且可以创造出很多新的应用领域。
其中,智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人,已经逐渐应用到许多领域,如环境监测、病毒检测等。
本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现,以期为相关研究提供参考。
二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。
为了保证循迹小车的运转效果,需要进行以下需求分析:1.循迹精度高:循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的,因此需要保证循迹精度高,以便更准确地定位目标位置。
2.交通状况适应性强:循迹小车需适用于不同的路况和环境,如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。
3.控制系统稳定性高:为了确保循迹小车的运转稳定,控制系统需稳定、耐用。
4.多功能性:循迹小车需具备多种传感器和设备,以实现环境监测和物品巡检等多项功能。
三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动,需要具备以下硬件配置:1) 微型处理器:采用单片机实现控制、通信等功能。
2) 直流电机:用于驱动小车前进和后退。
3) 舵机:控制小车方向。
4) 金属质量传感器:检测循迹目标的位置,并对小车进行控制。
5) 视觉传感器:采集路面图像,并进行图像处理。
6) 电源模块:提供小车稳定的电力来源。
2.软件设计1) 系统设计:采用嵌入式系统,将设备的物理特性和功能与程序环境相结合,实现对小车的控制和行为规划。
2) 控制算法设计:采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制,并对其交通状况和循迹精度进行优化。
3) 通信协议设计:采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。
四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中,需要注意以下几点:1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。
2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。
3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。
基于单片机的循迹避障小车设计与实现论文

基于单片机的循迹避障小车设计与实现论文目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 国内外研究现状 (4)2. 系统总体设计 (6)2.1 系统概述 (7)2.2 系统硬件设计 (8)2.2.1 单片机选型 (10)2.2.2 传感器选型与布局 (11)2.2.3 驱动电路设计 (12)2.2.4 电源模块设计 (13)2.3 系统软件设计 (14)2.3.1 系统软件架构 (16)2.3.2 主控程序设计 (18)2.3.3 驱动程序设计 (19)3. 循迹模块设计与实现 (20)3.1 循迹原理 (22)3.2 循迹算法设计 (23)3.2.1 循迹算法概述 (24)3.2.2 循迹算法实现 (25)3.3 循迹模块测试与分析 (27)4. 避障模块设计与实现 (28)4.1 避障原理 (30)4.2 避障算法设计 (31)4.2.1 避障算法概述 (32)4.2.2 避障算法实现 (34)4.3 避障模块测试与分析 (35)5. 系统集成与测试 (36)5.1 系统集成 (38)5.2 系统测试 (39)5.2.1 硬件测试 (40)5.2.2 软件测试 (41)5.3 测试结果分析 (43)6. 系统性能评价 (44)6.1 循迹性能评价 (45)6.2 避障性能评价 (47)6.3 系统稳定性与可靠性评价 (48)1. 内容概要本文主要针对基于单片机的循迹避障小车的设计与实现进行了详细探讨。
首先,对循迹避障小车的背景和意义进行了概述,阐述了其在现代自动化领域中的应用前景。
随后,详细介绍了单片机在循迹避障小车控制系统中的作用,并分析了其选型原则和硬件设计。
接着,重点阐述了循迹避障小车的软件设计,包括循迹算法、避障算法以及单片机程序设计。
在系统测试与实验部分,对循迹避障小车的性能进行了验证,并通过实际运行数据分析了其稳定性和可靠性。
对本文的研究成果进行了总结,并对未来研究方向进行了展望。
基于stm32的循迹小车设计-毕业论文

基于STM32的循迹小车设计-毕业论文摘要本文介绍了基于STM32的循迹小车设计。
首先,对循迹小车的背景和意义进行了阐述,并分析了目前市场上常见的循迹小车的设计方案和存在的问题。
接着,详细介绍了本文的设计思路和具体实现方法,包括硬件设计和软件编程。
最后,对设计进行了测试和验证,并对测试结果进行了分析和总结。
实验结果表明,本文设计的循迹小车具有良好的循迹性能和稳定性,可以广泛应用于工业生产、物流配送等领域。
引言随着科技的不断进步和社会的发展,智能机器人被广泛应用于各个领域。
循迹小车作为智能机器人的一种,具有自主移动、感知环境等功能,受到了越来越多的关注。
循迹小车是一种可以根据指定的路径进行移动的智能机器人。
它能够利用传感器和控制算法,实现沿着特定轨迹行驶的功能。
循迹小车在工业生产、物流配送、仓储管理等领域具有广阔的应用前景。
目前市场上常见的循迹小车设计方案存在一些问题,如循迹精度不高、稳定性差、成本较高等。
因此,设计一种基于STM32的循迹小车成为了当今研究的热点之一。
本文旨在设计一种基于STM32的循迹小车,以提高循迹精度、增强稳定性、降低成本。
通过对循迹小车相关技术的研究和实验验证,可以为循迹小车的进一步发展和应用提供参考。
设计思路本文设计的基于STM32的循迹小车主要包括硬件设计和软件编程两个部分。
硬件设计硬件设计部分主要包括传感器选型、电路设计和机械结构设计。
首先,为了实现循迹功能,选择了红外线传感器作为循迹小车的感知模块。
红外线传感器具有反射率高、响应快的特点,适合用于循迹小车的设计。
其次,根据传感器的特性和需求,设计了传感器与电路之间的连接方式。
通过合理布置电路板和传感器,可以有效提高循迹小车的循迹精度和稳定性。
最后,设计了循迹小车的机械结构。
机械结构应具有稳固性、灵活性和可拓展性,以适应不同场景的应用需求。
软件编程软件编程部分主要包括传感器数据处理、控制算法设计和系统化编程。
首先,通过学习和理解红外线传感器的工作原理,编写了传感器数据采集和处理的程序。
基于单片机智能小车毕业设计(论文)

毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的智能小车学院名称:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程班级:电信092班姓名:\ 学号\指导教师:\ 职称\基于单片机的智能小车摘要智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。
未来的车辆也一定是智能化的车辆。
所以,智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。
因此有必要对智能车辆进行研究。
研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。
本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。
以STC89C52单片机为控制核心,利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹,利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示,利用LCD1602显示小车的速度和路程。
能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶,超声波测距提示障碍物,LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程,具有高度的智能化,达到设计目标。
关键词:智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................. 错误!未定义书签。
目录......................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能小车设计_毕业设计论文

摘要AT89C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
本系统以设计题目的要求为目的,采用AT89C51单片机为控制核心,利用超声波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。
实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
在智能小车控制系统的设计中,以AT89C51为核心,用L293D驱动两个直流电机,当产生信号驱动小车前进时,是通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号通过LM393再返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块,让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。
寻白线时,外部环境光线的强弱对小车的运动会产生很大的影响,基于此原因,本实验中的寻迹是指在白色地板上寻黑线。
寻迹是指通过红外发射管和接收管识别路径。
采用的技术主要有:(1)通过编程来控制小车的速度;(2)传感器的有效应用;(3)新型显示芯片的采用;该设计报告共分为五章:第一章是智能小车总体概况。
介绍了小车的功能及展示了小车模型。
第二章是系统要求。
介绍了小车设计的要求及原理。
详细阐述了各功能模块的方案比较与论证,最后得出最终方案。
第三章是硬件实现及单元电路实现。
详细阐述了各部分电路的设计,并给出了原理图。
第四章是软件设计。
介绍了设计思想、程序流程图及具体程序设计。
第五章是系统调试。
介绍了调试软件WAVE ,以及软件调试过程;硬件测试及测试仪器和设备等。
最后是参考文献和附录。
关键词: AT89C51单片机;光电传感器;PWM调速;电动小车Smart cars designtheAT89C51 microcontroller is one of eight, his versatility and usability is the user high praise. This system to design for the purpose of the topic request, AT89C51 microcontroller as control core, ultrasonic sensor detection road barriers, the automatic control of electric car obstacle-avoidance, speed, and speed, and can be automatically stop recording time,mileage and speed, automatic tracing and light function. The whole system of the circuit structure is simple, reliable performance. The test results, this paper introduces the hardware design method of system analysis and test results.In the design of the control system of intelligent car, USES AT89C51 as the core, with L293D drive two dc motor driving car, when the signal generation, is going through tracing module of the infrared tubes are found by the black level signal generated LM393 single-chip microcontroller, return again according to the requirement of design procedure of judgment for motor driver module, let the car to achieve progress, left, right, the basic function such as parking. Find the white line, and the external environment of the strength of the light of sports car produce very big effect, this based on the experiments of tracing refers to the white striped floor found. Tracing is through infrared tubes and receive tube recognition path. Using the technology mainly include:(1) through programming to control the speed of the car,(2) sensor effective application,(3) new display chip USES,This design report is divided into five chapters:The first chapter is intelligent car overview. Introduces thefunction and the car show car model.Chapter 2 is the system requirements. Introduces the design requirement and the principle of car. Expounds the functional modules of the scheme comparison and argumentation, the final solution.The third chapter is hardware realization and unit circuit implementation. Expounds each part of the circuit design, and gives the principle diagram.Chapter four is a software design. Introduces the design idea and program flow chart and design program.The fifth chapter is debugging systems. Introduces the WAVE, and software testing software debugging process, Hardware testing and testing instruments and equipment, etc.The references and appendix.Keywords:AT89C51, photoelectric sensors, PWM control, electric cars目录绪论........................................................ (5)第一章智能小车总体概况 (6)1. 1 概况 (6)1. 2 总体结构图 (6)第二章系统方案设计 (7)2. 1 方案论证 (7)2.1.1 系统原理图 (7)2.1.2 路面情况检测方案的选择 (8)2.1.3 电动机的选择 (9)2.1.4 电动机驱动方案的选择 (9)2.1. 5 路程检测方案的选择 (9)2.1.6 障碍物探测方案的选择 (10)2.1.7 供电电源方案的选择 (10)第三章系统硬件电路设计 (11)3.1 系统硬件设计 (11)3.1.1 路面黑线检测设计与实现 (11)3.1.2 电动机驱动电路设计与实现 (11)3.1.3 车轮检速与路程计算 (13)3.1.4 红外避障电路 (15)3.1.5 电源电路 (15)第四章主控芯片介绍 (16)4.1. 1 AT89C51主控芯片介绍 (16)4.1. 2 电动机驱动芯片L293D (18)4.1. 3 串口电路芯片MAX232 (19)第五章软件设计 (19)5.1. 1 软件设计思想 (19)5.1. 2 主程序设计 (20)5.1. 3 显示子程序设计 (24)5.1. 4 避障子程序设计 (25)5.1. 5 寻迹模块软件程序设计 (26)第六章系统调试与结论 (29)6. 1 硬件调试 (29)6.1. 1 测试方法与仪器 (29)6.1. 2 软件程序调试 (30)6.1. 3 测试经验总结 (31)参考文献........................................................31致谢........................................................ . (31)附录A ........................................................ .33附录B......................................................... .34绪论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。
基于单片机的智能寻迹避障小车设计.-毕业论文

基于单片机的智能循迹避障小车设计目录基于单片机的智能循迹避障小车 (1)摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究现状 (4)1.3研究目的 (4)1.4研究内容 (4)2系统总体方案及各模块设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2各模块方案论证 (6)2.2.1供电模块的设计 (6)2.2.2循迹部分设计 (6)2.2.3速度检测模块设计 (7)2.2.4避障模块设计 (8)2.2.5驱动电机选择 (9)2.2.6电机驱动器件 (9)2.2.7核心控制器 (10)3硬件设计 (11)3.1单片机控制电路 (11)3.2电机驱动电路 (13)3.3速度检测模块电路 (14)3.4PWM调速原理 (15)3.5循迹检测电路 (15)3.6障碍物检测电路 (17)3.7液晶显示电路 (18)4软件设计 (19)4.1系统控制流程图 (19)4.2驱动单元的实现 (20)4.2.1循迹算法设计 (20)4.2.2避障驱动设计 (21)4.2.3速度检测及控制设计 (21)4.3路径规划设计 (23)4.4小车位置设计 (24)5调试 (26)6结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 ···············································································错误!未定义书签。
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沈阳理工大学课程名称:基于单片机智能循迹小车班级:1203070128姓名:魏玉柱指导教师:程磊催宁海摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。
智能循迹是基于自动引导机器人系统,用以实现小车自动识别路线,以及选择正确的路线。
智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下,不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。
该技术已经应用于无人驾驶机动车,无人工厂,仓库,服务机器人等多种领域。
本设计采用STC89C52单片机作为小车的控制核心;采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号;采用驱动芯片L298N构成双H 桥控制直流电机,其中软件系统采用C程序,本设计的电路结构简单,容易实现,可靠性高。
关键词:STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.1 智能循迹小车概述 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (7)3系统设计 (8)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (8)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (11)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (13)4.2 软件设计 (15)4.2.1程序流程图 (16)4.2.2实现主要代码 (17)5 实验结果 (18)5.1设计实现 (18)5.2出现的问题和解决的方法 (19)5.3电路实物图展示: (19)6 结束语 (20)7.参考文献 (20)1引言随着控制技术及计算机技术的发展,寻迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。
本文所述小车寻迹系统采用红外反射式光电管识别路径上的黑线,并以最短的时间完成寻迹。
采用一定的算法使得小车在直道上加速行驶,在弯道又可以减速转弯。
为了使小车快速、平稳地行驶,系统必须把路径识别、相应的转向电机控制以及直流驱动电机控制准确地结合在一起。
自动寻轨小车的工作原理是以单片机为控制核心的一阶闭环控制系统。
在实验室条件下,在一张白纸上用黑色胶纸制出机器车预先设定的运行轨迹。
由于本次采用的前端传感器具有识别黑、白颜色的能力。
因此,由前端光电传感器,单片机和驱动单元共同作用,保证小车能够在预先设定的轨迹上行驶。
2 需求分析2.1 智能循迹小车概述智能循迹小车又被称为Automated Guided Vehicle,简称AGV,是二十世纪五十年代研发出来的新型智能搬运机器人。
智能循迹小车是指装备如电磁,光学或其他自动导引装置,可以沿设定的引导路径行驶,安全的运输车。
工业应用中采用充电蓄电池为主要的动力来源,可通过电脑程序来控制其选择运动轨迹以及其它动作,也可把电磁轨道黏贴在地板上来确定其行进路线,无人搬运车通过电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作,无需驾驶员操作,将货物或物料自动从起始点运送到目的地。
AGV的另一个特点是高度自动化和高智能化,可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变行驶路径,而且改变运行路径的费用与传统的输送带和传送线相比非常低廉。
AGV小车一般配有装卸机构,可与其它物流设备自动接口,实现货物装卸与搬运的全自动化过程。
此外,AGV小车依靠蓄电池提供动力,还有清洁生产、运行过程中无噪音、无污染的特点,可用在工作环境清洁的地方。
2.2 循迹小车的发展历程回顾随着社会的不断发展,科学技术水平的不断提高,人们希望创造出一种来代替人来做一些非常危险,或者要求精度很高等其他事情的工具,于是就诞生了机器人这门学科。
世界上诞生第一台机器人诞生于1959年,至今已有50多年的历史,机器人技术也取得了飞速的发展和进步,现已发展成一门包含:机械、电子、计算机、自动控制、信号处理,传感器等多学科为一体的性尖端技术。
循迹小车共历了三代技术创新变革:第一代循迹小车是可编程的示教再现型,不装载任何传感器,只是采用简单的开关控制,通过编程来设置循迹小车的路径与运动参数,在工作过程中,不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。
支持离线编程的第二代循迹小车具有一定感知和适应环境的能力,这类循迹小车装有简单的传感器,可以感觉到自身的的运动位置,速度等其他物理量,电路是一个闭环反馈的控制系统,能适应一定的外部环境变化。
第三代循迹小车是智能的,目前在研究和发展阶段,以多种外部传感器构成感官系统,通过采集外部的环境信息,精确地描述外部环境的变化。
智能循迹小车,能独立完成任务,有其自身的知识基础,多信息处理系统,在结构化或半结构化的工作环境中,根据环境变化作出决策,有一定的适应能力,自我学习能力和自我组织的能力。
为了让循迹小车能独立工作,一方面应具有较高的智慧和更广泛的应用,研究各种新机传感器,另一方面,也掌握多个多类传感器信息融合的技术,这样循迹小车可以更准确,更全面的获得所处环境的信息[1]。
2.3智能循迹小车的应用智能循迹小车发展历史及主要应用场所如下:(1)仓储业1954年,来自美国南卡罗来纳州的Mercury Motor Freight公司成为第一批把AGV小车的应用到仓库的使用者,来实现出入库货物的自动处理。
至今世界上有超过2100个厂家把大约2万台大型或小型的AGV小车应用到自己的仓库中。
中国的海尔集团在2000年把9台AGV小车投产到了自己的仓库区,形成一个灵活的AGV自动数据库处理系统,轻松地完成了每天至少33500的储存和装卸货物的任务。
(2)制造业在制造业的的生产线中AGV小车大显身手,快速,精确,灵活的完成材料的运送任务。
由多台AGV小车组成的物流运输处理系统,较人工搬运系统来说更灵活,运输路线可以根据生产过程及时调整,使一条生产线,生产十几个产品,大大提高了生产的灵活性,企业的竞争力。
在1974年瑞典的沃尔沃卡尔马的汽车组装厂,提高了运输系统的灵活性,使用以AGV小车为载运工具的装配线,采用该装配线后,减少了20%装配时间、减少了39%组装错误,减少了57%投资资金回收时间以及减少了5%的员工费用。
目前,在世界主要的汽车生产厂家,如通用、丰田、克莱斯勒、大众AGV小车已被广泛应用。
近年来,作为CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems,直译为基于计算机的现代集成制造系统)的基础搬运工具,AGV已经深入到机械加工,家电制造,微电子制造,烟草等行业,生产业和加工业已成为AGV小车使用最广泛的领域。
(3)邮局、图书馆、港口码头和机场在邮局,图书馆,码头和机场候机楼等人口密集的公众场所,存在着大量的物品的运送工作,充满不定性和动态性强的特点,搬运过程往往也很单一。
AGV 有着可并行工作、自动化、智能化和处理灵活的特点,可以很好的满足这些场合的运输要求。
1983年瑞典的大斯得哥尔摩邮局,1988年日本东京的多摩邮局,1990年中国上海的邮政相继开始使用AGV小车来完成邮品的搬运工作。
在荷兰的鹿特丹港口,50辆被称为“院子里的拖拉机”的AGV小车每天都在把集装箱从船边运送到几百米以外的仓库中。
(4)烟草、医药、化工、食品对于处理一些需要在清洁、安全、无排放污染等其他特殊环境要求的产品生产如烟草、制药、食品、化工等产品时应考虑AGV小车的应用。
在全国许多卷烟企业,如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂,应用激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。
(5)危险场所和特种行业在军事方面,以AGV小车为基础有着自动驾驶和检测功能的设备,可用于战场侦察和扫雷,英国军方正在开发MINDER侦察系统,这是一种具有地雷探测、销毁和路线验证能力自动型侦察车。
在钢铁厂,AGV小车负责炉料运输,大大降低了工人们的劳动强度。
在核电厂的核储存地点使用AGV小车,以避免辐射的危险。
AGV小车可在黑暗环境中,准确、可靠的运输物料[3]。
2.4 智能循迹小车研究中的关键技术现在全世界越来越多的国家都在做着研究智能化、多样化的自动汽车导航的工作。
自动汽车导航是一个非常复杂的系统,它不仅应具有正常的运动功能的成分,而且还应具有任务分析,路径规划,信息感知,自主决策等类似人类的智能行为。
人类可以利用自己的听觉、视觉、味觉、触觉等功能获取事物的信息,人类的大脑再根据已经掌握的知识对这些信息进行综合分析,从而全面了解认知事物。
这样一个认识事物、分析事物和处理信息的过程称之为信息融合过程。
多传感器信息融合的基本原理就是模仿人类大脑的这个过程,得到一个对复杂对象的一致性解释或结论。
多传感器信息融合是协调多个分布在不同地点,相同或不同种类的传感器所提供的局部不完整观测量信息加以综合,协调使用,消除可能存在的冗余和矛盾,并加以互补,以减少不确定性,得到对物体或环境的一致性描述的过程[4]。
多传感器信息融合具有许多性能上的优点:(1)增加了系统的生存能力;(2)减少了信息的模糊性;(3)扩展了采集数据覆盖范围;(4)增加了可信度;(5)改善了探测性能;(6)提高了空间的分辨力;(7)改善了系统的可靠性(8)信息的低成本性[5]。
本文主要由五章组成,第1章为绪论,主要讲述循迹小车的发展历程及在目前所应用领域中的作用。
第2章为总体规划智能循迹小车系统的设计,包含主系统流程图。
第3章是系统的硬件设计,其中包含单片机电路的设计,光电传感器模块和电机驱动电路。
第4章为系统的软件设计,主要介绍的是软件实现过程的框图。
第5章是对硬件和软件的调试,最终保证了系统的正常运行。
3系统设计本系统采用简单明了的设计方案。
通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块判断黑线路经,然后由STC89C52通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹。
系统设计方案方框图4详细设计4.1 硬件设计4.1.1电路原理图此设计的整体方案是:用AT89C51单片机做信号的采集和处理。
在AT89C51芯片的P0口连接信号的采集;经过单片机的处理,然后在P1口输出处理后的信号,送给驱动电路(驱动电动机的芯片)。
整体设计框图如图所示:系统的总体架构图最小系统用的元器件有:电阻(100Ω和8.2kΩ各一个)、晶振(12MHZ)、瓷片电容(30pF,两个)、电解电容(10µF一个)。
单片机最小系统电路图如下:单片机最小系统图整体电路如图所示:整体转换电路图4.1.2 器件选择4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择方案一:采用Atmel公司的AT89S52单片机作为智能小车的主控芯片,AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,工作电压为5V,32个I/O 口,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。