基于嵌入式控制系统的智能循迹避障小车开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着科技的进步和经济的飞速发展,智能化扮演着越来越重要的角色。智能化是现代文明不断进步的结果,自1959年恩格尔伯格研制出世界上第一台工业机器人以来,机器的运用已经遍及交通、机械、煤矿、电子、国防等各个领域。机器的运用使得工厂的自动化程度不断提高,生产效率也随之不断增加。比如快递行业,随着电商的迅速发展,快递行业的整体规模也迅速壮大,这就要求快递邮件的分拣效率也要不断提高,而循迹和避障,是分拣小车必须克服的问题之一。

现在,人们希望创造一种能够代替人类来完成部分的危险或者其他的要求且拥有高等精度的工具,于是便诞生出了智能化学科。现在所涌现出来的智能小车的发展非常迅速,从智能化玩具到其他的各行各业都有了很大且实质性的效果。可以实现基本的跟踪循迹、避障、寻光进库、规避悬崖等功能。

轨迹跟踪系统的特殊设计在机器人领域有着重要的地位,可以说是机器人实现智能化的一个重要指标。无论什么机器人,要想实现智能化就必须能够感知外部环境,并且能够随着外部环境的变化而做出相对的反应,最终根据人们设计的功能完成相应的任务。寻迹避障小车可以根据预订的轨道行驶并且能够躲避障碍物,在工厂中取代人力运输,节省人力以及成本。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。

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2. 研究的基本内容与方案

本设计采用atmel公司的at89c52单片机作为主控制器,at89c52是一个低功耗、高性能的51内核的cmos#8194;8位单片机,该单片机结果简单、功耗低、接口丰富,完全能满足此次智能小车设计的要求。对于路面探测黑线轨迹模块,在该设计中智能小车从起跑线到终点是对路面轨迹进行探测,探测路面黑线轨迹模块的大致原理是:光线照射到路面并反射,由于黑线和白线的反射系数不同,可根据接收到的反射光的强弱判断是否小车沿黑线行驶。采用反射式红外发射-接收器。

对于探测路面障碍模块,采用红外线光电开关。由于红外线指向性强,在介质中传播远,因而红外线经常应用于距离的测量、障碍物的探测等。红外线探测障碍物并绕过障碍物模块是利用红外线发射器向某一方向红外线,红外线在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,红外线接收器收到反射光经相应的电路进行处理,以测定障碍物的方位及距离,并向小车发送控制信号以使小车绕过障碍物。

电机模块采用直流电机。直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调整范围广;过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速启动、制动和反转;能满足各种不同的特殊运行要求。且普通直流电机更易于购买,并且电路相对简单

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3. 研究计划与安排

1-4周:明确研究和设计任务,查阅资料,完成开题报告;

5-6周:制定总体方案,设计各个功能模块;

7-10周:完成小车各模块以及整体的搭建;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 赵旭东,魏慧竹,李曦.基于红外线传感器的智能寻迹小车设计[j].四川水泥. 2016

[2] 张丹,师宁.基于mc9s12xs128单片机的智能小车设计系统[j].电子技术与软件工程.2016

[3] 聂茹.基于单片机的wifi智能小车系统[j].微型电脑应用.2016

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