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智能搬运小车摘要：关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车1.引言1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。
1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。
2.总体方案及论证2.1系统结构框图：直流稳压光传感89C5单片电压比较PW减速直流舵机自动循迹夹取货物图1.系统结构框图2.2具体设计：整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手 1模块、模拟电源模块、小车车体。
将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。
2.2.1系统机械部分采用铝板安装设计图纸自行加工。
即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。
小车底盘2. 图3. 图轴承座 2前直角图4.中心固定架图5.中心固定架支架图6. 3左右关节图7.左右小关节图8.9.图左右前肢机械手模块：2.2.2.3个舵机来实现要求。
智能物流小车介绍主要技术1. 引言嘿，朋友们！今天咱们聊聊那种听起来超级高科技的智能物流小车。
这些小家伙可不光是会跑，背后可是有一套复杂的技术体系在支撑呢！你知道的，就像我们平时走路要用脚，物流小车也是有它的“脚”在使劲。
咱们接下来就来深挖一下，看看这些小车到底是怎么工作的！2. 主要技术2.1 导航系统首先，咱们得说说导航系统。
没错，就是那个让小车不迷路的“眼睛”。
现代的物流小车一般都搭载了激光雷达和摄像头，能够实时扫描周围环境，像猫一样灵活！想象一下，它们可以一边走，一边避开障碍物，真是聪明得让人惊叹。
就像我们在商场里穿梭时，随时要躲开人群，物流小车也是如此，真是“行走的GPS”！2.2 传感器再来就是传感器啦。
这些小家伙就像人的五官，可以感知周围的世界。
比如，超声波传感器能检测到前方的物体，就像我们用耳朵听到声音一样；红外传感器则可以在黑暗中“看见”东西，简直是小车的“夜视眼”！这一切加起来，形成了一个“无死角”的感知系统，让小车在复杂环境中也能如鱼得水。
3. 控制系统3.1 智能算法然后，咱们得聊聊它的“大脑”——控制系统。
这个系统运用了智能算法，可以处理各种数据，并做出决策。
简单来说，就是小车能自己“思考”，知道什么时候该加速、什么时候该减速。
就像我们开车时，看到红灯就停，绿灯就走，物流小车也是这样，简直是“聪明过头”！3.2 机器学习而且，现在的智能物流小车还会“学习”。
通过机器学习技术，小车能够分析和总结过往的经验，越来越聪明。
比方说，它们可以记住一条路线更快，甚至能预测哪些地方可能有障碍物。
感觉就像是小车在不断成长，像孩子一样，真是令人感动！4. 应用场景说完技术，咱们再来看看这些智能物流小车能用在哪儿。
无论是仓库、超市，还是工厂，它们都能发挥巨大的作用。
想象一下，在仓库里，这些小车能自动搬运货物，不再需要人力，省时又省力，真是为人类减轻了不少负担！而在超市，它们还能帮助顾客找到商品，简直是个“导购小能手”！5. 未来展望展望未来，智能物流小车的前景可谓一片光明！随着技术的不断进步，它们的智能化水平会越来越高，应用领域也会越来越广。
1、智能搬运小车一、设计任务设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。
图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。
二、要求1、基本要求（1）智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放，或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放（装载方式不限制）。
（2）智能车能准确找到铁片的位置。
2、提高部分（1）搬运铁片的过程中，一次只允许搬运1 片，且必须搬运到存储区域内。
（2）要求智能车在8 分钟之内能取走全部铁片，并能返回车库，否则就地停车。
（3）智能车检测到铁片时能发出声光信息，并实时显示铁片数目。
（4）距右边线90cm 处设有障碍线，线上任意位置放有两个障碍物，在有障碍物的情况下，完成基本要求（1）、（2）中的相关操作，且不得与障碍物碰撞。
（5）停车后，能准确显示智能车全程行驶的时间，显示误差的绝对值应小于10 秒。
（6）其它。
三、说明1、测试时共放置3 片铁片，每片的厚度为<=2.0mm，面积为2cm×2cm，黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。
2、两个障碍物的大小分别为24cm×6cm×12cm 和12cm×6cm×12cm，建议用白纸包砖代替。
3、示意图中所有粗黑线段宽度均为5 cm，制作时可以涂墨或粘黑色胶带。
图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。
4、智能车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控。
5、光源A、B 均采用40W－60W 射灯，其底部距地面10cm 左右，摆放位置如图所示，测试前，射灯的照射方向允许微调。
2、电信号测量仪一、设计任务设计并制作一台数字显示的多功能电信号测量仪。
AGV小车工作原理及应用单驱动双向背负式AGV小车的工作原理AGV小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV).指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。
背负式AGV搬运小车是针对自动化生产线和自动化物流而开发的系列产品，根据现在工业生产物料工业紧张的需求而研发的温柔搬运智能小车，专为工业物料搬运而生的搬运设备，轻松运载车间物料，把货物装载在背负式AGV小车上，可实现货物的轻松搬运，多台AGV无人搬运车配合使用时可组成装配线，代替流水线，形成柔性生产系统。
利用磁条导引的作用，AGV小车通过识别地标选择目的地，AGV小车可以根据设定的站点随意放置物料。
在车体上置放料架或周转箱进行往复运动，通过磁条导引识别地标，进行选择性站点停靠。
此车亦可做单向AGV使用，最小转弯半径300mm,非常适用于空间不足且搬运频繁的场地使用。
AGV_AGV 小车_无人搬运车—AGV小车方案—深圳米克力美AGV小车（米克力美AGV小车运行线路图案例）AGV小车的结构由计算机，电控设备，磁气感应SENSOR,激光反射板等控制。
当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电磁导航的平台上模拟实地的车辆磁道钉导航自动驾驶设计车辆的直线运动、S形运动以及加速等运动模式，并编写软件程序实现功能需求。
在电控设备的合作下，这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。
AGV小车车是融合了电子技术和机械技术的典型机电一体化产品。
随着各种AGV新产品不断开发，AGV小车技术不断发展，先进的传感器、电子电力器件、光电器件、计算机、控制技术、电池技术、机构学等高新技术成果逐渐地集成到AGV新产品及其系统技术中去，使它的技术附加值越来越大。
智能搬运小车哈尔滨工程大学信息与通信工程学院080813班摘要：关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车1.引言1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。
1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。
2.总体方案及论证2.1系统结构框图：89C52单片机PWM 波直流稳压电源减速直流电机光传感器自动循迹舵机夹取货物电压比较器图1.系统结构框图 2.2具体设计：整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手模块、模拟电源模块、小车车体。
将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。
2.2.1系统机械部分采用铝板安装设计图纸自行加工。
即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。
图2.小车底盘图3.轴承座图4.前直角-- 图5.中心固定架图6.中心固定架支架图7.左右关节图8. 左右小关节图9.左右前肢2.2.2.3机械手模块：采用3个舵机来实现要求。
智能搬运小车摘要：关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车1.引言1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。
1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。
2.总体方案及论证2.1系统结构框图：图1.系统结构框图2.2具体设计：整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手模块、模拟电源模块、小车车体。
将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。
2.2.1系统机械部分采用铝板安装设计图纸自行加工。
即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。
图2.小车底盘图3.轴承座图4.前直角图5.中心固定架图6.中心固定架支架图7.左右关节图8. 左右小关节图9.左右前肢2.2.2.3机械手模块：采用3个舵机来实现要求。
舵机控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。
智能物流小车设计说明书1. 引言智能物流小车是一种用于自动化运输和分配物品的机器人系统。
它可以在仓库、工厂、医院等场所中进行货物的搬运，大大提高了物流效率和减少了人力成本。
本设计说明书将详细介绍智能物流小车的设计原理、功能模块以及技术参数。
2. 设计原理智能物流小车的设计基于以下几个原理： - 自动导航：通过激光雷达、摄像头等传感器实时获取环境信息，并利用SLAM算法进行地图构建和定位，从而实现自主导航功能。
- 路径规划：根据目标位置和当前地图信息，利用最优路径规划算法确定小车的行驶路线。
- 动态避障：通过传感器检测前方障碍物并实时调整行驶路径，避免碰撞。
- 自主充电：当电池电量低于设定阈值时，小车会自动返回充电桩进行充电。
3. 功能模块3.1 感知模块感知模块由激光雷达、摄像头等传感器组成，用于获取环境信息。
#### 3.1.1 激光雷达激光雷达可以实时扫描周围环境，并获取距离和角度信息。
通过将多个扫描数据进行融合，可以构建出精确的地图，并用于导航和避障。
#### 3.1.2 摄像头摄像头可以拍摄周围环境的图像，并通过图像处理算法提取特征信息。
例如，可以利用目标检测算法识别货物、障碍物等。
3.2 控制模块控制模块负责根据感知模块获取的信息进行决策，并控制小车的运动。
####3.2.1 导航算法导航算法利用激光雷达和地图数据确定小车当前位置，并根据目标位置计算最优路径。
常用的导航算法包括A*算法、Dijkstra算法等。
#### 3.2.2 避障算法避障算法根据感知模块获取的障碍物信息，通过计算避开障碍物的路径，避免碰撞。
3.3 执行模块执行模块负责控制小车的运动和操作外部设备。
#### 3.3.1 轮式驱动系统轮式驱动系统由电机和轮子组成，用于控制小车的前进、后退和转向。
#### 3.3.2 机械臂机械臂可以根据需要进行伸缩、旋转等操作，用于搬运货物。
3.4 电源模块电源模块为小车提供电力，包括电池和充电系统。
摘要智能作为现代的新发明，他可以按照预先设定的模式自动的运行，不需要人的参与。
自动小车就是其中的一个体现，本系统就是以小车自动搬运为目的进行研究的。
在这个系统中，使用铁片来模拟货物。
自动小车主要实现小车的自动循迹及定点取物，卸物功能，同时执行计数计时功能。
系统主要采用AT89C51单片机为控制核心，利用红外传感器检测道路，把感应到的信号送给单片机，使小车沿固定轨迹自动行驶，到达要求地点后使用电感式接近开关检测铁片，并用电磁铁实现自动取物，并在此过程中可以自动记录时间、个数。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
通过不断调试，系统实现结果满足要求，本文着重介绍了该系统硬件设计方法及功能的实现。
关键词: AT89C51单片机；小车；智能；搬运IAbstractThe invention of modern intelligent as he can, according to the predetermined pattern automatic operation, don't need anyone's participation. Intelligent vehicle is one of this system is to reflect, for the purpose of carrying automatic car research. Smart cars mainly realizes the automatic car tracing and follow the fetch things, dot, and count timer function. System mainly USES AT89C51 as control core, using infrared sensor, the induction of road to the microcontroller, signal to drive along the path, fixed location requirements after use inductive proximity switch detection, and the realization of automatic electromagnet iron, and take in this process can automatically record time, number. The whole system of the circuit structure is simple, reliable performance. Through constant adjustment, experimental implementation result meet the requirements, the paper introduces the hardware design method and function.Keywords：AT89C51; Dolly;Wisdom; handlingII目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (3)1.3 本文内容安排 (3)2 方案论证 (4)2.1 系统工作 (4)2.2 方案设计 (4)3 硬件设计 (7)3.1 元器件选择 (7)3.1.1 核心控制单元电路的选择 (7)3.1.2 传感器的选择 (11)3.1.3 铁片检测及拾取的器件选择 (12)3.1.4 车体及驱动电路选择 (12)3.1.5 显示器件的选择 (14)3.2 各单元电路设计 (15)3.2.1 传感器及调理电路的设计 (15)3.2.2 小车运行位置确定电路的设计 (17)3.2.3 电机驱动电路的设计 (17)3.2.4 铁片检测及取物电路设计 (19)3.2.5 显示电路的设计 (20)3.2.6 复位电路及晶振电路 (21)4 软件设计 (23)4.1 循迹子程序 (23)4.2 小车位置确定及物体搬运 (25)4.3 显示子程序 (26)4.4 计数/计时子程序 (27)III5 设计调试 (28)5.1 软件调试 (28)5.2 硬件调试 (29)5.3 软硬件联调 (29)结论 (31)经济效益分析 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录Ⅰ电路原理图 (35)附录Ⅱ程序清单 (36)附录Ⅲ硬件实物图 (40)IV1绪论1.1课题研究的目的和意义智能作为现代社会的新发明，是以后的发展方向。
本科生毕业设计（论文）智能搬运小车The Subject of Graduation Project学生姓名专业光信息科学与技术学号指导教师分院光电科学2014年 6月摘要本设计采用STC12C5A60S2单片机为简易智能小车的核心器件。
循迹模块由4对红外收发管组成，通过反射红外线的变化判断黑线的有无以达到循迹的功能，电机驱动模块选用 H 桥驱动芯片L298N 结合单片机来控制电机工作。
避障模块由两对红外发光管组成。
搬运模块通过TCS230识别不同颜色来分辨抓取和释放，从而达到搬运的目的。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高，能满足设计的要求。
与传统搬运车相比，该车不耗费人力，不会造成人员的浪费且工作效率较高。
智能机器准确性较高，可以减少失误的发生，在未来工厂车间中，可以用智能搬运车来代替传统搬运车。
本文详细的阐述了整个智能搬运小车设计和制作以及最后测试的过程。
以最简洁最最有效的方法制作出了一个具有简单功能的小车。
关键词：智能循迹小车 STC12C5A60S2 红外收发管电机驱动TCS230ABSTRACTThe design adopts STC12C5A60S2 microcontroller as the core device of simple smart car. The tracking module is composed of a plurality of Photo electric tube, by reflecting infrared changes in judgments of black have to achieve the tracking function, motor drive module selection of commonly used H bridge driver L298N with single- chip microcomputer to control the motor working. Obstacle avoidance module consists of two pairs of infrared light emitting tube. Handling module TCS230 identify the different colors to distinguish grab and release, so as to achieve the purpose of handling. The electric circuit construction of whole system is simple, reliable performance. It can meet a variety of design requirements. Compared with conventional truck, the car is not labor intensive, no waste and higher staff efficiency. Intelligent machine high accuracy, can reduce the incidence of errors in the future on the factory floor, you can use smart truck to replace the traditional truck. This paper describes in detail the design and production of intelligent handling car and the final test of the entire process. In the most simple and effective way to make the most out of the car with a simple function.Keywords: Intelligent Tracking Car STC12C5A60S2 Infrared Receiving Tube Motor Drive TCS230目录摘要 ........................................................................................................................ - 1 -ABSTRACT........................................................................................................... - 3 -第1章绪论 . (1)1.1 研究目的及意义 (2)1.2 国内外发展情况 (2)第2章整体设计框架 (6)2.1 方案选择及论证 (6)2.1.1 控制模块选择 (6)2.1.2 路面探测黑线轨迹模块 (6)2.1.3 探测路面障碍模块 (7)2.1.4 电机模块 (8)2.1.5 电机驱动模块 (8)2.1.6 车架选择 (9)2.1.7搬运模块 (9)2.1.8仓库识别模块 (9)2.1.9 最终方案选择 (10)2.2 方案可行性分析 (10)第3章硬件设计 (12)3.1 系统总体设计框图 (12)3.2 红外线光电开关模块 (12)3.2.1 光电开关的工作原理 (13)3.2.2 光电开关的类型 (14)3.2.3 壁障光电管电路的设计 (16)3.3 电机驱动模块 (16)3.4 红外循线模块 (18)3.4.1 红外放射式光电传感器特性与工作原理 (18)3.5 红外循线具体设计与实现 (19)3.6金属探测模块 (20)3.7颜色识别模块 (21)1 .TCS230芯片的结构框图与特点 (21)2 .TCS230识别颜色的原理 (23)3.8 最小系统模块 (25)3.8.1 晶振电路的设计 (25)3.8.2 复位电路的设计 (26)3.9 电源模块 (27)第4章软件设计 (28)4.1 主程序流程图 (28)4.2 避障子程序流程图 (29)4.3 循线子程序流程图 (30)4.4搬运子程序流程图 (32)第5章系统调试和测试 (33)5.1 安装步骤 (33)5.2 电路调试 (33)5.2.1 光电开关模块调试过程 (33)5.2.2 电机模块调试过程 (34)5.2.3 红外循线模块调试过程 (34)5.2.4 测试结果与分析 (35)1.测试方法 (35)2.测试结果 (35)第六章结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录设计系统部分源代码 (39)绪论随着生产自动化的发展，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，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。
智能物流搬运小车作者：汪弘达熊小青陈晟熊易杜莹来源：《科技创新与应用》2019年第06期摘; 要：随着物流业的迅速发展，物品搬运工作变得越发的枯燥，效率低下，而且工人的劳动强度更是大大提高，因此解决物品搬运的问题显得尤为重要。
为了提高效率、减轻工人的负担，设计了一款智能物流搬运小车，通过控制小车的运动和物品的抓取以及摆放，能够提高工作效率，减轻工人的劳动强度，以此实现机器换人的目的。
关键词：智能物流小车;搬运;机器换人中图分类号：TH692.3; ; ; ;文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）06-0113-02引言“智能”物流小车可以实现自主循迹、规避障碍、抓放物品等功能。
一个设计良好的智能物流小车不仅可以解放人、降低工人的劳动强度，更能提升工作效率。
现在物流搬运小车的技术仍在不断的发展，产品市场还没有饱和，发展潜力大，有研究的意义;再者物流搬运小车也顺应了机器换人的潮流。
1 设备的方案设计1.1 运动方案选择履带式传动常用在坦克、装甲车以及某些地面行驶的机器人上，它具有良好的稳定性能、越障性能和较长的使用寿命，适合在崎岖的地面上行驶，但是当地面环境恶劣时，履带会很快被磨损甚至磨断。
沉重的履带和繁多的驱动轮使得履带式传动整体机构笨重不堪，消耗的功率也相对较大，加上履带的机构复杂，使得履带的运动设计较难。
轮式运动具有高速行驶的优势，但越野性能不强，适用于室内、硬路面等相对来说平整的路面，不适合柔软或粗糙的地板路面。
我们最后选择轮式运动作为小车运动方式的原因有以下几点：（1）路况一般较为平整，不需要小车有较强的越野能力，轮式运动能提高运行速度，从而提高工作效率。
（2）轮式运动的价格较履带便宜，且设计难度相对较低，拆卸方便。
（3）轮式运动中的全向轮，如麦克纳姆轮，能够使小车在更狭小的空间更方便的避过障碍。
1.2 底盘的设计底盘是小车移动的唯一方式，也是小车最为重要的一部分。
多功能小车
多功能小车是一种可以实现多项功能的小型汽车。
它可以用来进行物品搬运、环境监测、诊断和治疗等多项任务。
首先，多功能小车可以用来进行物品搬运。
它配备了强大的承载能力和灵活的操控系统，可以将各种重物运送至指定地点。
无论是在仓库、工厂还是建筑工地，多功能小车都可以高效地完成物品搬运任务，减轻了人力负担。
其次，多功能小车可以用来进行环境监测。
它配备了各种传感器和监测设备，可以实时检测空气质量、温度、湿度等环境参数。
通过收集这些数据，多功能小车可以提供及时的环境报告，并为改善环境提供参考意见。
此外，多功能小车还可以用于诊断和治疗。
它配备了医疗设备和传感器，可以用来进行血压、心电等常规检测。
同时，多功能小车还可以根据医生的指示，进行药物输送、心肺复苏等急救措施，提高急救的效率和成功率。
除了以上功能，多功能小车还可以用来进行农田作业、煤矿探测和消防救援等任务。
在农田作业中，它可以进行耕种、播种和喷灌等工作，提高作业效率。
在煤矿探测中，它可以进行地下巷道的勘探和检测，提高矿山的安全性。
在消防救援中，它可以搭载喷水装置和救援设备，快速到达事故现场，进行灭火和救援工作。
总的来说，多功能小车具有灵活多变的特点，可以适应不同场
景和任务的需求。
它通过集成各种功能和设备，提高了工作效率和任务执行的安全性。
随着科技的不断发展，多功能小车的功能和应用将会越来越广泛，为人们的工作和生活带来更多便利。
智能搬运小车
摘要：
关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车
1.引言
1.1智能搬运小车研究的背景和目的：
运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。
1.2智能搬运小车的功能介绍：
智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。
2.总体方案及论证
2.1系统结构框图：
图1.系统结构框图
2.2具体设计：
整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手
模块、模拟电源模块、小车车体。
将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。
2.2.1系统机械部分
采用铝板安装设计图纸自行加工。
即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。
图2.小车底盘
图3.轴承座
图4.前直角
图5.中心固定架图6.中心固定架支架
图7.左右关节
图8. 左右小关节
图9.左右前肢
2.2.2.3机械手模块：
采用3个舵机来实现要求。
舵机控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。
舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位
计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。
机械手的夹取通过左右两个舵机的配合来实现，左边的的舵机向右转一定的角度，右边的舵机向左一定的角度，从而实现夹取货物的目的。
机械手的抬起是通过中间舵机的顺时针转一定的角度来实现的。
2.2.2.4小车车体：
对于车架材料，我们经过比较选择了铝板。
铝板车架比塑料车架更牢固，比铁制小车更轻便美观。
2.2.2系统电路部分
单片机最小系统
单片机最小系统由复位电路、时钟振荡电路、数据采集接口和电机控制接口组成，单片机最小系统图如图10所示。
2.2.2.1电机驱动模块：
驱动模块采用专用芯片L298N 作为电机驱动芯片，L298N 是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，其响应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流
电机。
以下为L298N的引脚图和输入输出关系表。
图11.L298N外部引脚表1. L298N输入输出关系
采用左右两轮分别驱动，前万向轮转向的方案。
即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体前部装一个万向轮。
当两轮的间存在速度差时，可以实现转弯。
当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现小车的原地旋转。
由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。
安装时保证两个驱动电机同轴。
当小车前进时，左右两驱动轮与前万向轮形成了三点结构。
这种结构使得小车在前进时比较平稳。
前万向轮起支撑作用。
2.2.2.2光电传感器模块：
小车的路线检测部分是整个小车最重要的，就如同人的眼睛。
故采用光电传感器GP2A25实现要求。
黑色和白色路面对光的反射程度不同，白色反射程度强，黑色反射程度弱。
在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；当红外线遇到黑线时红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。
当光电传感器检测检测到黑线时，将输出一个高电平的信号给单片机。
当光电传感器检测检测到白色区域时，将输出一个低电平的信号给单片机。
单片机按照光电传感器反馈回来的信号来确定小车的位置，判断小车是否偏
移轨道。
图11.光电传感器部分电路图2.2.2.5模拟电源模块
光电耦合模块：
图11.电路原理图
2.2.3系统软件部分：
采用PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）来调节直流电机的速度。
PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率,从而改变负载两端的电压,进而达到控制要求的一种电压调整方法。
PWM可以应用在许多方面,如电机调速、温度控制、压力控制等。
在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率来接通和断开电源,并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。
通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小,从而控制电动机的转速。
在脉冲作用下,当电机通电时,速度增加；电机断电时,速度逐渐减少。
只要按一定规律,改变通、断电的时间,即可让电机转速得到控制。
本系统中通过控制51单片机的定时器T0，T1的时间，从而可以实现P0.4和P0.5，P1.0,P1.1,P1.2产生PWM信号。
定时器每中断一次, 使单片机的指定管脚根据条件输出高电平或低电平。
将直流电机的速度分为N个等级, 因此一个周期就有个N脉冲, 周期为N 个脉冲的时间。
速度等级对应一个周期的高电平脉冲的个数。
占空比为高电平脉冲个数占一个周期总脉冲个数的百分数。
一个周期加在电机两端的电压为脉冲高电压乘以占空比。
占空比越大, 加在电机两端的电压越大, 电机转动越快。
电机的平均速度等于在一定的占空比下电机的最大速度乘以占空比。
当我们改变占空比时, 就可以得到不同的电机平均速度, 从而达到调速的目的。
精确地讲, 平均速度与占空比并不是严格的线性关系, 在一般的应用中, 可以将其近似地看成线性关系。
系统总体流程
程序流程
图12.程序流程图取物函数详细流程
取货卸货函数详细流程图
循迹处理软件流程
在白色背景中有一条黑色的线，小车就是要沿着这条黑线行走，通过判断反射式光电传感器所接收到的反射光来判断小车所应行走的方向。
以三个反射式光电传感器为例进行说明循线的原理。
光电传感器与黑线位置关系示意图如图4-4所示。
光电传感器与黑线位置关系示意图
检测环节中一共有4个这样的光电传感器单元，实现组合式的控制方向的检测。
4个光电传感器电路组合功能见表4-1。
表4-1 光敏传感器状态真值表
循迹流程图
循迹流程图
3.数据分析处理：
4.实验效果及理论分析。
