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《自動尋跡、避障智能小車畢業(yè)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、自動尋跡、避障智能小車畢業(yè)設(shè)計目錄1緒論21.1課題研究的背景21.2課題研究的主要內(nèi)容32系統(tǒng)方案確定及主要元件的選擇32.1系統(tǒng)方案確定32.2主要元件的選擇43系統(tǒng)硬件部分設(shè)計63.1主控器AT89C5163.2復(fù)位電路83.3時鐘電路93.4尋跡模塊93.5避障模塊103.6聲控模塊103.7H橋電機驅(qū)動103.8電源模塊123.9系統(tǒng)的整體電路134系統(tǒng)軟件部分設(shè)計134.1系統(tǒng)使用的軟件簡介134.2軟件調(diào)試平臺144.3系統(tǒng)程序流程設(shè)計164.4系統(tǒng)仿真實現(xiàn)16結(jié)論19參考文獻191淮南師范學(xué)院2013屆
2、本科畢業(yè)論文1緒論1.1課題研究的背景從工業(yè)革命開始，人們就開始了機器人的研究發(fā)展，近一個世紀(jì)機器人在機械領(lǐng)域，電力電子，冶金，交通，航空航天，國防事業(yè)等多方面得到了迅猛的發(fā)展。智能化機器人的不斷發(fā)展，使得人們的生活方式也得到了不斷的改善。人們在不斷探討、改造、認識自然的過程中，制造能替代人勞動的機器一直是人類的夢想。目前，在不斷改進生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高自動化技術(shù)的環(huán)境下，智能車的發(fā)展得到了空前的發(fā)展，且已在眾多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，智能車及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)已日漸成熟。而且，在世界經(jīng)濟多元化的環(huán)境下，很多國家都在積極開展研究
3、和開發(fā)智能車。在二十世紀(jì)高新技術(shù)不斷發(fā)展的時代，移動機器人是成為機器人技術(shù)的一個重要分支[1]。從1966年開始，斯坦福研究院NilsNilssen和charlesRosen等人經(jīng)過6年的研究，終于開發(fā)出一種自主式的移動機器人，且完成了機器人系統(tǒng)的自主推理、規(guī)劃和控制。自此時以來，從無到有的移動機器人產(chǎn)生了，伴隨著智能車數(shù)量的不斷增加，移動機器人越來越受到人們的關(guān)注，且人類的生活水平也得到了一個提升。一個擁有感知環(huán)境、規(guī)劃決策，自動駕駛等功能的綜合系統(tǒng)，構(gòu)成了今天的智能車。它集中地運用了計算機、傳感、信息、通信、導(dǎo)航及
4、白動控制等技術(shù)[2]，是典型的高新技術(shù)綜合體。在原有車輛系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能車添加了一些高新智能技術(shù)設(shè)備，如1）用于完成來自外部傳感器所獲取的道路信息的預(yù)處理、分析、識別等工作的計算機處理系統(tǒng);2）傳感器，用來獲得道路實時狀況信息的智能車眼睛;隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機不但集成程度越來越高，已可以在一塊芯片上同時集成CPU、存儲器、定時器／計數(shù)器、并行和串行接口、A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器等多種電路，而且體積越來越小，功耗越來越低，這就很容易將計算機技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測量控制系統(tǒng)[3]。這種技術(shù)促使
5、機器人技術(shù)也有了突飛猛進的發(fā)展，目前的機器人技術(shù)發(fā)展異常迅速，已經(jīng)出現(xiàn)了各種各式的用于各種用途的機器人了，機器人的設(shè)計與制造已經(jīng)不是很高難度的事情了，已經(jīng)具有普及性了。19淮南師范學(xué)院2013屆本科畢業(yè)論文通過構(gòu)建智能小車系統(tǒng)，培養(yǎng)設(shè)計并實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的能力。在實踐的過程中，熟悉以單片機為核心控制芯片，設(shè)計小車的檢測、驅(qū)動和顯示等外圍電路，采用算法實現(xiàn)小車的智能控制。靈活的運用所學(xué)的相關(guān)學(xué)科的理論知識，結(jié)合實際電路設(shè)計的具體實現(xiàn)方法，達到理論和實際的統(tǒng)一。在此過程中，加深對理論知識的理解和認識。且該設(shè)計具有實際意義，
6、可以應(yīng)用于考古、機器人、娛樂等許多方面。尤其是在玩具機器人研究方面具有很好的發(fā)展前景[4]。所以本設(shè)計與實際相結(jié)合，現(xiàn)實意義很強境感知、規(guī)劃決策、自動行駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)——它集中地運用了計算機、傳感、信息、通訊、導(dǎo)航、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。1.2課題研究的主要內(nèi)容其實智能車，就是一個機器人，其可以分為三大結(jié)構(gòu)：傳感器檢測、機械執(zhí)行、中央處理器。智能車通過感知導(dǎo)引線和障礙物，可以實現(xiàn)自動循跡、避障等功能，且可以通過一套完整的控制策略，改善小車的行駛狀況，達到更加穩(wěn)定的狀態(tài)。要完成上述的
7、功能設(shè)計，傳感檢測部分可以采用能夠感知清晰的圖像的攝像頭，或者選用人們常用的紅外傳感器來感測路況。而智能小車的機械部分，可以采用四輪車（帶有舵機）、或者三輪車（前輪為萬向輪），電機則只需使用直流電機即可。對于主控芯片CPU，我們選擇簡單易用的51單片機或高級復(fù)雜額ARM等芯片，通過配合軟件編程，可以很好的實現(xiàn)自動尋跡、避障的功能。2系統(tǒng)方案確定及主要元件的選擇2.1系統(tǒng)方案確定本次設(shè)計的智能小車實現(xiàn)的基本功能如下：v實時檢測路徑，并按照指定路線行駛；v實時檢測障礙物，并躲過繼續(xù)行駛；v通過聲音傳感器，來對小車實現(xiàn)聲控；
8、為此以AT89C51為主控芯片，主要包括避障模塊、電源模塊、聲控模塊、電機驅(qū)動模塊等，系統(tǒng)框圖如圖2.3所示。通過尋跡及避障傳感器來采集周圍環(huán)境信息來反饋給CPU，通過主控的處理，來控制電機的運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)尋跡與避障，達到智能行駛。且本設(shè)計添加了聲控效果，通過聲音傳感器來對小車發(fā)出指令，讓其行駛與停止。為了能夠更好地完成本次設(shè)計任
