智能循跡避障小車畢業(yè)論文

1、1目錄目錄摘要摘要………………………………………………………………………………………2………………………………………………………………………………………2ABSTRACT…………………………………………………………………………………2ABSTRACT…………………………………………………………………………………2第一章第一章緒論……………………………………………論……………………………………………………………………………3…………………

2、……………31.11.1智能小車的意義和作用智能小車的意義和作用……………………………………………………………3……………………………………………………………31.21.2智能小車的現(xiàn)狀智能小車的現(xiàn)狀……………………………………………………………………3……………………………………………………………………3第二章第二章方案設(shè)計(jì)與論證方案設(shè)計(jì)與論證………………………………………………………………4………………………………………………………

3、………42.12.1主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)…………………………………………………………………………4…………………………………………………………………………42.22.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊………………………………………………………………………4………………………………………………………………………42.32.3循跡模塊循跡模塊…………………………………………………………………………6………………………………………………………………………

4、…62.42.4避障模塊避障模塊…………………………………………………………………………7…………………………………………………………………………72.52.5機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)…………………………………………………………………………7…………………………………………………………………………72.62.6電源模塊電源模塊…………………………………………………………………………8…………………………………………………………………………8第三

5、章第三章硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………………………8………………………………………………………………………83.13.1總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………8…………………………………………………………………………83.23.2驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路…………………………………………………………………………9…………………………………………………………………………93.33.3信號(hào)

6、檢測模塊信號(hào)檢測模塊………………………………………………………………………10………………………………………………………………………103.43.4主控電路主控電路…………………………………………………………………………11…………………………………………………………………………11第四章第四章軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………12……………………………………………………………………124.14.1主程

7、序模塊主程序模塊…………………………………………………………………………12…………………………………………………………………………124.24.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序………………………………………………………………………12………………………………………………………………………124.34.3循跡模塊循跡模塊……………………………………………………………………………13……………………………………………………………………………13

8、4.44.4避障模塊避障模塊……………………………………………………………………………15……………………………………………………………………………15第五章第五章制作安裝與調(diào)試制作安裝與調(diào)試………………………………………………………………18………………………………………………………………18結(jié)束語結(jié)束語……………………………………………………………………………………18……………………………………………………………………………………

9、18致謝致謝………………………………………………………………………………………19………………………………………………………………………………………19參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………19…………………………………………………………………………………193第一章第一章緒論緒論1.11.1智能小車的意義和作用智能小車的意義和作用自第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生以來，機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)遍及機(jī)械、電子、冶金、

10、交通、宇航、國防等領(lǐng)域。近年來機(jī)器人的智能水平不斷提高，并且迅速地改變著人們的生活方式。人們?cè)诓粩嗵接?、改造、認(rèn)識(shí)自然的過程中，制造能替代人勞動(dòng)的機(jī)器一直是人類的夢想。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的感覺傳感器種類越來越多，其中視覺傳感器成為自動(dòng)行走和駕駛的重要部件。視覺的典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，對(duì)于視覺的各種技術(shù)而言圖像處理技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，而基于圖像的理解技術(shù)還很落后，機(jī)器視覺需要通過大量的運(yùn)算也只能識(shí)別一些結(jié)構(gòu)化環(huán)境簡單的目標(biāo)

11、。視覺傳感器的核心器件是攝像管或CCD，目前的CCD已能做到自動(dòng)聚焦。但CCD傳感器的價(jià)格、體積和使用方式上并不占優(yōu)勢，因此在不要求清晰圖像只需要粗略感覺的系統(tǒng)中考慮使用接近覺傳感器是一種實(shí)用有效的方法。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引功能和避障功能就必須要感知導(dǎo)引線和障礙物，感知導(dǎo)引線相當(dāng)給機(jī)器人一個(gè)視覺功能。避障控制系統(tǒng)是基于自動(dòng)導(dǎo)引小車（AVG—autoguidevehicle）系統(tǒng)，基于它的智能小車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別路線，判斷并自動(dòng)避開障礙，選擇

12、正確的行進(jìn)路線。使用傳感器感知路線和障礙并作出判斷和相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作。該智能小車可以作為機(jī)器人的典型代表。它可以分為三大組成部分：傳感器檢測部分、執(zhí)行部分、CPU。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能，還可以擴(kuò)展循跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物。可以實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識(shí)別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動(dòng)躲避?；谏鲜鲆螅瑐鞲袡z測部分考慮到小車一般不需要感知清晰的圖像，只要求粗略感知即可，所以可以舍棄昂貴的CCD傳感器而考慮使用價(jià)廉物美的紅外反射

13、式傳感器來充當(dāng)。智能小車的執(zhí)行部分，是由直流電機(jī)來充當(dāng)?shù)?，主要控制小車的行進(jìn)方向和速度。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)一般有兩種方案：第一，勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有PWM功能的單片機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速；第二，可以由軟件模擬PWM輸出調(diào)制，需要占用單片機(jī)資源，難以精確調(diào)速，但單片機(jī)型號(hào)的選擇余地較大?？紤]到實(shí)際情況，本文選擇第二種方案。CPU使用STC89C52單片機(jī)，配合軟件編程實(shí)現(xiàn)。1.21.2智能小車的現(xiàn)狀智能小車的現(xiàn)狀現(xiàn)智能小車發(fā)展