自主沿线前行智能小型机器人的设计与实现-开题报告-修

1、平顶山学院(设计)开题书(设计)题目沿线前行智能小型机器人的设计与实现学生学号081530124专业年级工程 08所在院系学院指导教师讲师选题的背景、意义及研究现状：一、背景智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路 自动识别、自动 、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地 和驾驶车辆绕开 物并沿着预定的道路(轨迹)行进。二、意义通

2、过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为 控制 ，设计小车的检测、驱动等 电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的 。在柔性自动化生产线、智能仓储管理及物流配送等领域，当生产现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料和装卸等，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能小车寻迹系统具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于机车头灯自动寻迹、工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动生产效率，改善劳动环境。三、研究现状世

3、界各国开发、研制星球探测车系统己经有了多年的历史。和前是从 20 世纪 60 年代末期开始进行月球表面探测任务的曾在 1966-1968，向月球成功发射了两次无人巡游探测器。1997 年，由JPL(全称 JetPropul Laboratory，太空喷气推进)研制的 Sojourner 号探测车登上了火星。它验证了小型火星车的性能，并完成了一系列技术试验。2004年 1 月，的“勇气号”和“机遇号”火星探测车再度登陆火星。前在 1959-1976，总共成功发射了两个月球探测车。单片机的应用领域越来越广泛，无论是在生活，生产上，单片机无处不在。单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪

4、器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，其应用如此广泛，所以有必要去学习和应用该单片机，以满足实际产品开发的需要，也是适应社会智能化、自动化的趋势。研究内容、研究方法与思路：研究内容：本系统是基于STC98C52 单片机及单片机的各类扩展模块，利用相应传感器器件，具有 沿线前行的智能小型机器车的设计与实现。机器小车能够在黑线的任意位置，自动识别黑线轨迹并沿轨迹前行， 能 修复，实现智能前行的效果；机器小车能够在迷宫的任意位置，自动躲避 沿迷宫前行，出现偏差能 修复，实迷宫寻路的效果；机器小车能够在人为 的操作下，按照操作 的 指令做出相应的动作。研究方法与思路：本系统分为循迹模块，避障模块，模块

5、，控制模块，驱动模块，警报模块和电源模块。循迹模块主要是由多路传感器路面信息并将其传至控制模块。避障模块是由多路传感器周围信息并将其传至控制模块。模块是由发射端和接收端两部分组成。控制模块是将循迹模块、避障模块及模块的信息进行处理后并以此判断出正确的方向，并且控制驱动模块。驱动模块由驱动电路和两个电机，为小车提供动力以及实现转向。警报模块是由一个蜂鸣器，当小车出现异常状况（如：无法获取传感信息，遇无法前行，到达终点）时发出警报信息。电源模块是为整个系统提供电能，使其运转。小车在循迹模式下运行时，首先由位于小车前部的红外对管传感器 路面信息并传给控制模块；接着控制模块接收传感器传来的信息，按照预

6、先设定的程序计算出正确的方向；然后控制模块根据计算结果控制驱动模块实现小车的运行或者发出警报信息。小车在迷宫模式下运行时，首先由位于小车头部上方的 3 个光电开关 小车周围的环境信息，即有无 物；接着控制模块接收传感器传来的信息，按照预先设定的程序计算出正确的方向；然后控制模块根据计算结果控制驱动模块实现小车的运行。小车在 模式下运行时，操作 站在远离小车的位置，操作 发射端，接收端接收来自发射端的信号，接收端将该 后传给控制模块；接着控制模块根据接收端传来的信息，按照预先设定的程序计算出正确的方向；然后控制模块根据计算结果控制驱动模块实现小车的运行。主要创新点：本系统采用更先进的算法，使方向

7、的判定更加准确。小车不仅可以在规则黑线路径上运行，更能够在不规则路径上运行，从而提高了小车应对特殊路径能力。多种工作模式相结合，使运行模式的切换变得更加容易。总体安排和计划进度（包括阶段性工作内容及完成时间）：主要包括以下安排：2011 年 4 月 26 日：完成毕业设计选题；2011 年 4 月 27 日至 5 月 15 日：查阅搜集分析材料并完成毕业设计开题报告；2011 年 5 月 16 日至 9 月 1 日：完成系统开发及测试；2011 年 9 月 2 日至 10 月 19 日：完善系统，完成初稿和修订稿；2011 年 10 月 20 日至 11 月 5 日：继续完善系统，完成定稿；2

8、011 年 11 月 6 日至 11 月 10 日：提交定稿和答辩相关资料；2011 年 11 月 20 日：答辩。准备情况（查阅文献资料及调研情况、实验仪器设备准备情况等）：一、参考文献1,.基于单片机的简易智能电动车J.电子技术,2004(4):8-10.,殷战国.红外反射式传感器再式寻迹小车导航中的应用J.中国测试技术,2004(30):6.淑,.基于 MC9S12XS128 单片机的智能循迹小车的硬件设计J.技术研发,2005.7:20-23.,. 基于单片机的新型智能小车研制设计J.西南交通大学，2003.9:52-55.自动循迹智能小车的设计J. 苏州科技学院学报，2004.1:4

9、3-45.,英,.基于单片机的智能小车的设计与制作J.计算机测量与控制.2009(2):380-382.,. 智能小车单片机控制直流电机方案与设计J. 技术研发.2006.3:10-12.,.一种基于可视图的机器人避障路径规划J.电脑知识与技术.2009(2):434-435.,闯.基于 AT80C51 单片机的智能小车设计J. 福建电脑，2009.12:18-21.张兆惠. 基于微控制器的智能车系统的开发研制 J. 计算机测量与控 制.2006.3:154-155.Richard Barnett(著)、（译）.C 编程与 ATMEL AVRM.出版社.2003.9:336-338.马忠梅, 李月香. 单片机资源的 C 语言编程 J. 微计算应用 .1997（03):260-262.Keil Software 公司.Keil Uvi2 使用手册.Keil Elektronik Gmbk 公司和 Keil Software 公司.2001.2.14.测试方法和技术M.2005.7.15,.IBM-PC 汇编语言程序设计M.2008.10. 16.C 程序设计M.2005.7.17Dmitri D