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文档简介

1、计算机与信息科学学院张元立项目背景及意义无人驾驶两轮巡逻机器人介绍项目研究成果及后期展望软件算法分析软件算法分析硬件系统硬件系统市场价值一 代替安保人员进行不分昼夜巡逻；二 应用于危险恶劣环境或者陌生环境中降低人员受伤害的可能；国内外现状：谷歌已经对外展示了其研发的无人驾驶汽车；英美等大国及路虎、捷豹等汽车都在研发无人驾驶汽车；国内红旗汽车多家企业也将无人驾驶智能车作为研发重点。研究目标：研发一个能避障又能视频监控的两轮巡逻机器人，能实现自主巡逻； 选用意法半导体 (STMicroelectronics)的STM32F103xE系列芯片作为巡逻车主控芯片，该芯片基于ARM Cortex-M内核

2、。 采用STM32F103xE芯片，设计巡逻机器人控制器，拓展红外感应模块，完成自动避障功能，拓展惯性传感器（陀螺仪），实现两轮巡逻机器人的自平衡，将图形图像处理技术应用于行驶路径的规划，从而搭建无人驾驶两轮巡逻机器人。由于硬件电路采用模块化设计，其主要结构分为传感器，主控，驱动以及电源。传感器部分的电路主要集中在摄像头与编码器部分，主控由stm32的最小系统构成，驱动则由直流电机电调和舵机构成。釆集模块:釆集模块主要由CMOS 的0V7670摄像头对图像进行釆集。STM32F103处理器：该模块是整个系统的核心和大脑部件，所有的信息都要由它处理。自平衡算法实现自平衡算法实现图像采集及处理图像

3、采集及处理射频传输实现射频传输实现平衡控制：通过控制两个电机正反方向运动保持小车直立平衡状态；速度控制：通过调节小车的倾斜角度来实现速度控制，本质上是通过转速来实现小车速度控制；方向控制：通过控制两个电机之间的转动差速实现转向控制。PID算法在过程控制中，按偏差的比例、积分、微分进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。图像采集系统是基于CMOS图像传感器0V7670的摄像头。0V7670的最大分辨率为320*640。两种情况：一 循迹功能实现二 实时遥控规划路径，布置轨道通过图像传感器获取图像，将图像转换为黑白二值图像，再进行图像分割及边缘跟踪，循迹功能实现。通过扩展射频模块，将射频信号传输到接受终端上，便于观看巡逻机器人所获取图像信息，以实现巡逻机器人的路径规划。巡逻机器人获取图像终端接收并反馈射频无人驾驶两轮巡逻机器人硬件搭建基本完成；无人驾驶两轮巡逻机器人自平衡和循迹功能基本实现；后期展望

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