51单片机循迹小车开题报告的
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循迹小车设计开题报告循迹小车设计开题报告一、引言循迹小车是一种基于光电传感技术的智能机器人,其主要功能是通过感知地面的黑线来实现自动导航。
本文将探讨循迹小车的设计与实现,旨在提高小车的导航准确性和稳定性。
二、背景介绍循迹小车的设计灵感源于工业自动化领域中的自动导航技术。
传统的自动导航系统主要依赖于GPS或惯性导航系统,但这些技术在室内环境或复杂地形下的应用受限。
光电传感技术的出现为解决这一问题提供了新的思路。
三、设计目标本次设计的循迹小车旨在实现以下目标:1. 提高导航准确性:通过优化光电传感器的布局和算法,减少误差,提高小车对黑线的识别能力。
2. 提高导航稳定性:通过引入陀螺仪和加速度计等传感器,实时监测小车的姿态,提高导航的稳定性和鲁棒性。
3. 增加自主决策能力:引入人工智能技术,使小车能够根据环境变化做出合理的决策,如绕过障碍物或调整行进速度等。
四、设计方案1. 光电传感器布局优化:通过分析黑线的特征和小车的行进路径,确定最佳的传感器布局方式,以提高对黑线的识别率。
同时,考虑传感器的灵敏度和响应速度,选择合适的传感器型号。
2. 算法优化:设计高效的图像处理算法,对传感器获取的数据进行实时分析和处理,提取出黑线的位置和方向信息。
通过与预设的路径进行比对,实现小车的自动导航。
3. 传感器融合:结合陀螺仪和加速度计等传感器,实时监测小车的姿态和运动状态,提高导航的稳定性和准确性。
通过传感器融合算法,将多个传感器的数据进行融合,得到更精确的导航结果。
4. 人工智能引入:利用深度学习算法,训练小车识别和应对不同场景下的障碍物。
通过引入人工智能技术,使小车能够根据环境变化做出智能决策,提高自主导航的能力。
五、预期成果通过以上设计方案,我们预期实现以下成果:1. 提高循迹小车的导航准确性和稳定性,使其能够更精确地按照预设路径行进。
2. 增加小车的自主决策能力,使其能够根据环境变化做出智能决策,提高自主导航的能力。
基于单片机的智能循迹小车开题报告(4)课程设计(论文)开题报告学生姓名指导教师课题性质设计□论文□课题来源科研□教学□生产□其它□课程设计(论单片机智能循迹机器人小车文)题目一、课题目的及意义根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力,以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式,良好的电路设计,一体化的机电组合,智趣的系统开发,更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
功能的组合多样,使得学生可以充分发挥自主能力,制作出不同的机器人。
它为学校进行机器人竞赛和毕业项目设计建立了实物平台,是学校教师授课变得更轻松有趣。
同时也能改变学生学习模式和激发学习兴趣。
更是作为验证学生学习效果的有力工具。
良好的电路板设计,让学生制作变得方便容易,其大大提高了学生的制作成功率。
提高了学生对电子电路的兴趣。
二、研究现状根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力,以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式,良好的电路设计,一体化的机电组合,智趣的系统开发,更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。
以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口,通过对这些端口加以信号输入电路,控制电路,执行电路共同完成寻迹机器人。
P0.0,P0.1,P0.2,P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。
由电机的正转与反转来完成机器人的前进,后退,左转,右转,遇障碍物绕行,避悬崖等基本动作。
在机器人前进时如果前方有障碍物,由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管,红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中,主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作,同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED 指示灯显示出来。
循迹小车开题报告循迹小车开题报告一、引言循迹小车是一种基于光电传感技术的智能机器人,具有自主导航和避障能力,广泛应用于工业自动化、智能家居等领域。
本开题报告旨在介绍循迹小车的研究背景、目标和方法,以及预期的研究成果。
二、研究背景随着科技的不断进步,智能机器人在各个领域的应用越来越广泛。
循迹小车作为智能机器人的一种,其核心技术是光电传感技术。
通过感知地面上的光线变化,循迹小车能够自主导航,并且能够根据环境变化进行相应的动作。
因此,研究循迹小车的技术和应用具有重要的意义。
三、研究目标本研究的主要目标是设计和实现一种高效稳定的循迹小车系统,能够准确地跟踪地面上的线路,并且能够在遇到障碍物时自动避障。
具体来说,我们将通过以下几个方面来实现目标:1. 开发高精度的光电传感器:通过优化光电传感器的设计和算法,提高传感器对地面光线变化的感知能力,以实现准确的循迹功能。
2. 设计有效的路线规划算法:通过分析地面线路的特征,结合机器学习算法,设计一种高效的路线规划算法,使循迹小车能够快速准确地跟踪线路。
3. 实现智能避障功能:通过搭载超声波传感器和红外传感器,循迹小车能够实时感知周围环境,当遇到障碍物时,能够自动避障并调整行进方向。
四、研究方法本研究将采用以下方法来实现研究目标:1. 硬件设计与搭建:首先,我们将设计并搭建循迹小车的硬件平台,包括光电传感器、超声波传感器、红外传感器等。
通过选用合适的硬件组件,并进行适当的布局和连接,确保系统的稳定性和可靠性。
2. 算法开发与优化:其次,我们将开发和优化光电传感器的数据处理算法,以提高循迹小车对地面光线变化的感知能力。
同时,我们将设计一种高效的路线规划算法,使循迹小车能够快速准确地跟踪线路。
3. 系统集成与测试:最后,我们将对设计的循迹小车系统进行集成和测试。
通过对系统的功能和性能进行全面测试和评估,确保系统能够稳定可靠地运行,并具备自主导航和避障能力。
五、预期研究成果通过本研究,我们预期能够实现以下研究成果:1. 设计并搭建一种高效稳定的循迹小车系统,能够准确地跟踪地面上的线路,并且能够在遇到障碍物时自动避障。
《循迹避障小车设计》开题报告一、研究背景随着IT领域的崛起,智能汽车成为了热点。
智能汽车,即智能化地根据人工所要求或者结合轻人工而不花费过多的人力而做出对应的标准动作。
它可以应用于运输业和生产业中,实现智能化管理和生产。
智能汽车的成为了世界各国的热点,促使世界各国不断地对它进行积极研究和开发。
各地的研究者旨在能设计和开发出更高的人工智能技术,形成一个稳定的人工智能系统,从而可以将人工智能运用在更加复杂的应用环境。
在不久的将来,人工智能机器人的数量将会快速膨胀。
智能车辆,将会受到越来越多的人关注,同时也不断促进人工智能移动机器人的发展。
智能小车,采用各种集成技术。
该设计是一个高新技术集成,能感知周边环境的参数变化而通过自身的运作而做出符合情况的反应,具备极高的综合性和灵活性。
目前,智能车辆具备的功能多种多样,能自动报警,能保持一定安全距离而进行自动维护,能控制自身速度来巡航,能自动识别前方障碍物和能自动制动等,这些功能都体现了它的综合性和灵活性。
智能车辆必须具备同时又是最基础的是能智能化循迹和智能化避障。
二、研究目的及意义21世纪是个不断朝着智能方向发展的时代,标志我们的世界会不断地趋向于智能化,进入人工智能的时代。
智能汽车早已开始发展,它是由智能汽车和智能道路构成的,目前尚无智能道路的技术条件,但在技术层面上却是可行的。
事实上,在智能汽车的目标达到以前,很多辅助驾驶系统都被广泛地运用到了车辆中,比如智能雨刮,它能够自动感知降雨,并能自动打开和关闭;在夜间灯光不充足的时候,将自动打开前照灯;智能空调系统,根据人体的体温,对空气流量、温度进行自动调节;智能悬挂系统,也叫主动悬挂,能够根据道路状况,自动调节悬挂行程,降低车辆的碰撞;“防睡眠”,通过监控司机的眼睛,判断司机的疲劳程度,并在必要的时候,自动停止工作。
什么叫智能?智能就是无需花费过大的人力物力去完成既定的任务或者是去完成人工无法完成的任务,丰富了人的想象力和拓展了人探索世界的能力。
宜宾职业技术学院《单片机系统设计》项目设计报告项目设计题目:智能寻迹小车系部:电子信息与控制工程系班级:电子XXXX 班组号:第四组小组成员:XXX指导教师:XXX2017年10月10日目录一、引言 (3)二、方案论证 (4)三、小车车体设计 (7)四、硬件系统设计 (8)1、单片机最小系统 (8)2、循迹电路 (9)3、电机驱动电路 (9)五、软件系统设计 (12)六、系统的制作、仿真与调试 (14)七、总结 (15)一、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,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。
为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一:智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用sTc公司的89c52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298n芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管sTc89c52L298n1绪论随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。
2设计任务与要求采用mcs-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
3方案设计与方案选择3.1硬件部分可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATmeL公司的sTc89c52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
sTc89c52是一种低损耗、高性能、cmos八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2传感器模块方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。
方案二:使用光电传感器来采集路面信息。
一、研究课题的目的和意义1)研究目的:随着汽车工业的迅速发展,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,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。
关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。
此项设计以AT89S52单片机为控制核心,逐步实现小车的导盲行走功能。
2)研究意义:1、加深课堂上的学习由于单片机教学例子有限,因此,单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践,使学习者更好的了解单片机的发展。
通过此次的单片机寻轨车制作,使学生从理论到实践,初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难,以此学会用理论联系实际。
通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。
2、从理论转为实际运用智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机和机械等多个学科的最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来,智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用,已成为人工智能领域研究和发展的热点。
二、研究内容1)系统设计:智能导盲小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器,当小车左边的传感器检测到黑线时,说明小车车头向右边偏移,这时主控芯片控制左轮电机减速,车体向左边修正同理当小车的右边传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机减速,车体向右边修正当黑线在车体的中间,中间的传感器一直检测到黑线,这样小车就会沿着黑线一直行走。
开题报告电气工程及其自动化智能循迹小车设计一、课题研究意义及现状普尧勒机器人是由美国国防部高级项目计划局主持并出资予以开发的高技术军事装备,研制单位则由“美国机器人防卫系统公司”承担。
普尧勒机器人大小和一辆轻型卡车差不多,但它和山活人驾驶员控制的卡车不一样,它可以自主地利用其视觉定位系统,对敌方来袭坦克,装甲车和其他移动目标进行判别与定位,然后可以在力所能及的范围内实施攻击。
普尧勒还可以携带不同的设备,以完成对敌侦察,向前线运送给养等任务。
它在行进中还可以帮助上级与下级之间进行战地联络,为前线指挥机构与后方大本营之间保持通畅的通信联络提供一条不间断的中继枢纽。
1973年1月8日发射月球21号,把月球车2号送上月面考察取得更多成果。
最后一个月球24号探测器于1976年8月9日发射,8月18日在月面危海软着陆,钻采并带回170克月岩样品。
至此,前苏联对月球的无人探测宣告完成,人们对月球的认识更加丰富和完整了。
2010年10月1日,嫦娥二号发射成功。
此刻根据嫦娥工程计划,第二期工程圆满完成。
第三期计划也将在2011至2020年拉开序幕,而第三期计划最重要的任务就是研制和发射新型软着陆月球巡视车,并对月球表面进行巡视勘察。
2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。
Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。
根据美国玩具协会的调查统计,2006美国智能玩具市场规模至少300亿美元,而全球这一市场规模更是高达600亿美元。
而且这一数字还在增长。
就2003与2004年相比,智能玩具的销量增长就达到52%。
与此同时,英国玩具零售商协会选出的2005年圣诞最受欢迎的十大玩具中,7款就是智能玩具[1]。
从这些数字可以看出,高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。
高科技含量电子玩具蒸蒸日上。
二、课题研究的主要内容和预期目标本设计要求采用51单片机作为核心控制器,进行循迹小车的控制。
一、研究课题的目的和意义1)研究目的:随着汽车工业的迅速发展,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,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。
关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。
此项设计以AT89S52单片机为控制核心,逐步实现小车的导盲行走功能。
2)研究意义:1、加深课堂上的学习由于单片机教学例子有限,因此,单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践,使学习者更好的了解单片机的发展。
通过此次的单片机寻轨车制作,使学生从理论到实践,初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难,以此学会用理论联系实际。
通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。
2、从理论转为实际运用智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机和机械等多个学科的最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来,智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用,已成为人工智能领域研究和发展的热点。
二、研究内容1)系统设计:智能导盲小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器,当小车左边的传感器检测到黑线时,说明小车车头向右边偏移,这时主控芯片控制左轮电机减速,车体向左边修正同理当小车的右边传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机减速,车体向右边修正当黑线在车体的中间,中间的传感器一直检测到黑线,这样小车就会沿着黑线一直行走。
2)硬件设计:2.1主控芯片的选择本次设计的主控芯片选择为STC89C52 STC89C52是一种低功耗高性能CMOS 8位微控制器,具有8K的系统可编程Flash存储器,使用高密度非易失性存储器技术制造,与80C51产品指令和引脚完全兼容片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案2.2车体的选择在本次智能寻迹小车的选择过程中,我们选择了后面两轮驱动,前万向轮转向的小车,即后左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动,车头前部装一个万向轮这样,当我们通过I/O口控制两个直流减速电机的转速和转向时就可以实现小车的左转右转和直行因此,我们将选择体积轻容易控制的小车做为车体。
3.3寻迹模块设计寻迹模块我们可以用光敏电阻组成光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱因此当光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平但是这种方式受环境影响大,工作不稳定,因此,我们将研究几种方案,选择性价比和各方面更好的红外传感器。
3.4小灯模块设计由于单片机STC89C52管脚出来的电流较小,我们将选择一种电路来提高小灯的电压,使小灯能基本显示并且使小灯能表示智能车的动作,即是智能车上有两个后灯,分别安装在智能车后面左右,当左灯亮时表示小车左拐,右灯亮时表示右拐,两个灯全亮时表示前进。
3)基本要求1. 智能小车的移动速度控制(主要是直流电机的控制方法)2. 超声波传感器的测距范围18mcm,精度1mm.3. 红外传感器的测量范围:椎角,工作温度-15-+70度,延时时间0.5-200秒。
感应角度1004 语音报警模块5. 可扩展的其他功能,如GPS可导航,语音输入模块实现语音指挥功能,这些功能根据需要扩展.三、本课题研究的步骤、方法及进度安排1)本课题研究的方法控制电路主要由一片单片机组成。
STC89C52主要实现对路面黑线的检测,以纠正小车的行走方向;以及控制小车匀速行驶。
主要运用单片机STC89C52的知识,模电的相关知识和了解红外线传感器的工作原理。
2)研究进度计划第01~02周:阅读文献,翻译英文资料,完成开题报告;第03~04周:确定系统总体功能,深入研究需要的传感器和语音报警模块;第05~06周:硬件电路各模块的设计与搭建;第07~08周:硬件电路各模块的调试;第09~10周:软件程序的编写;第11~12周:软件程序的整体调试;第13~14周:测试并完善系统设计;第15~16周:撰写、修改论文,准备答辩。
3)课题的研究目标及科学解决问题预期结果是实现智能车能基本自动寻轨并沿轨迹前进,小灯能基本表示小车的动作。
由于红外线传感器敏感度和距离都有限制,因此,我们将在实现红外线接收的时候,寻找更好的解决办法,使传感器更加灵敏并使小车正确行驶。
从STC89C52管脚出来的电流较小,我们将寻找一种更好的电路,使小灯能基本显示,因此,将学习模电,寻找一种好的电路解决小灯供电不足的情况。
大概一个月能想好小灯电路的设计部分。
四、主要参考文献[1] 导盲机器人是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具。
它属于服务机器人范畴,通过多种传感器对周围环境进行探测,将探测的信息反馈给视觉障碍者,帮助弥补他们视觉信息的缺失。
世界上视觉障碍者数量众多,而他们只能用60%的感觉来获取经验。
因而设计一款实用的导盲机器人来帮助视觉障碍者是十分重要的。
本文在综述国内外现有导盲辅助工具特点的基础上,确定了导盲机器人的总体方案。
机器人行走机构采用1个舵轮和2个从动轮的轮式结构,舵轮由电机驱动,控制车体行进方向,机器人前进的动力由使用者提供。
机器人采用单片机控制,配备视觉传感器、红外传感器、超声波传感器等检测环境信息,并具有语音提示功能。
引入有限状态机理论,运用MATLAB/Stateflow对导盲机器人的输入控制时序逻辑以及轨迹跟踪逻辑进行了建模与仿真,为下一步的实体样机的设计与改进提供了理论依据。
设计了机器人的硬件电路,编写了控制程序,进行了图像反馈信息的处理。
研制了导盲机器人样机,进行了路面探测、障碍识别、轨迹跟踪、人机合作等导盲实验,并将实际运动数据进行分析,很好的验证了系统的可行性。
(韩雪峰.导盲机器人[J].哈尔滨工程大学.2009.)[2] 盲人或是视觉有缺陷的人在社会生活中常常遇到诸多困难,其中之一是在行走的过程中难以识别和避开障碍物。
研发一种成本较低、多功能、易维护、易于功能升级和扩展的移动避障小车,尽可能准确、快速感知周围环境信息,从而辅助其避开障碍物,其选题有着实际应用价值。
本文利用超声波传感器对小车周围多方向障碍物的距离进行检测,采用FPGA技术实现环境获取、数据处理,控制避障小车引导使用者行走。
本文使用了模糊控制理论的方法,用不同的隶属度函数对不同方向上的距离进行模糊化,将距离隶属度矩阵与传感器方向关系矩阵进行模糊合成,对模糊合成的矩阵进行分析,有重点和优先关系的采用相应控制策略。
本文不同于以往一些需要对各种情况进行一一列举建立规则库的控制方法,而是引入危险区域和安全区域的概念。
在避障系统的数据处理之中,通过一种实时算法对模糊合成的最大隶属度和最大隶属度所在方向进行分析处理,对障碍物是否在安全和危险区域进行判断以确定障碍物是否对小车行驶产生潜在威胁,并采取相应措施。
危险域的建立可以把那些少则上百多则上千的规则建立和查找简单化,因此本设计的实现变得简洁,有效。
本文完成了避障小车的软硬件设计、制作和调试。
实验结果表明该避障小车在一定的环境下达到了令人较为满意的避障效果。
(邹波.基于多超声波测距与模糊控制避障系统的设计与实现[J].西南交通大学,2010.)[3] 本文结合机器人竞赛,介绍了自主式寻迹机器人小车的设计和具体实现。
机器人以凌阳公司的SPCE061A为平台。
机器人由传感器、控制器和驱动器等模块组成。
采用反射式红外传感器来辨别路线。
传感器模块包括了消除干扰信号的电路。
对反射光强进行测量,以此为依据设置阈值电压以保证系统的可靠性和准确性。
控制模块预置了导航地图并实现访问景点的PID控制算法。
驱动模块的电机速度采用PWM方式进行控制。
(朱益斌,胡学龙,朱亚锋,等.自主式寻迹机器人小车的设计[J].国外电子技术测量,2006,25(7):40~42)[4]控制系统在时域和复域中的数学模型及其结构图和信号流图;比较全面地阐述了线性控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及校正和设计等方法;对线性离散系统的基础理论、数学模型、稳定性及稳态误差、动态性能分析以及数字校正等问题,进行了比较详细的讨论;在非线性控制系统分析方面,给出了相平面和描述函数两种常用的分析方法,对目前应用日益增多的非线性控制的逆系统方法也作了较为详细的介绍;最后两章根据高新技术发展的需要,系统地阐述了线性系统的状态空间分析与综合,以及动态系统的最优控制等方法(胡寿松.自动控制原理.科学出版社,2007.)。