自动避障小车讲解

自动避障小车讲解
自动避障小车讲解

班级:机电0821 批次:第一批组别:第八组成员:施超凡、林法令、梁钧锋

本组模型名称:六足机器人

作业要求:

1、慧鱼工业模型元件中文名称及分类汇总

2、本组模型名称、所有传动机构名称

答:模型名称是:六足机器人。

传动机构有:齿轮传动机构、连杆传动机构。

3、本组模型中的某个传动机构解释(包括机构包含的慧鱼元件订货号及名称,传动机构的结构简图,本传动机构的功能特点及应用范围)

答:机构所用慧鱼元件订货号及名称: 36264(齿轮 Z30)

齿轮传动机构:

结构简图

功能特点

1.能得到准确的传动比。

2.传递功率和传递速度范围较大。

3.传递效率高、使寿命长。

应用范围

应用于传递距离较短的两轴间的运动和动力

4、本次实训课的收获(每个成员都至少要写100字,并注明撰写者姓名)

通过这次一天的实训我知道了一些关于慧鱼的知识,以前在我心中很神秘,很难的机器人原来我自己也可以做出来,通过自己的努力,在第一天的时候我们小组就将六足机器人顺利地组装出来了,就像小时候玩的搭积木一样,挺好玩的。在实训中,我明白了,有些东西看似很简单,但是不经过自己动手尝试,很多东西都是做不出来的,要在不断的实践中才能掌握更多的东西,再后来的几天中,我们小组经过自己的思考总结,设计了一个独特的机器人,并顺利地做出来了。这次实训还让我接触了POBO软件,很简单易懂的一款软件。通过这款软件的编程,我们让我们的机器人按照我们原先设定的程序做出了各种动作作,从这次实训中我学到了很多的东西。------------36号梁钧锋

通过对本次的实训我慢慢了解了怎样通过模型来反映现实生活中的设备,这样更能很好得发挥我们潜在的能力也能提高我们的动手能力。在这几周的实训中我们可以通过实际的动手来慢慢了解慧鱼的实际功能。通过慧鱼模型的制作大大提高了我们的创新能力。在各项比赛中慧鱼模型各种各样每一个人都有自己的思想,如何对模型进行改进和加大其优点。------------24号林法令

经过一天的实训,使我对慧鱼模型有了一定的了解。刚见到慧鱼模型时,就觉得应该很有趣,因为跟小时候玩的积木有点像。不过经过老师的一番讲述之后才知道原来慧鱼模型可不仅仅像堆积木一样简单,几乎可以用它拼凑出任何你想要的东西,还可以实现各种各样的功能。我想,这门课程能把我们以前所学的关于机电的大部分知识都包容在内,通过自己的动手实践,把自己的想法表达出来,激发了我们对学习的热情,更让我们对知识有了自己的整合和应用。在这次实训中又能学到很多东西。-----------22号施超凡

5、对本次实训课的建议。(每个成员都至少有一条建议)

组装完以后要让学生有足够的时间去调试自己的机器人,从而自己独立地解决问题。

多加些实际生活中的模板。

时间过于紧凑,应该多上几天。

6、你如何理解5S管理。

答:5S管理起源于日本,是指在生产现场中对人员、机器、材料、方法等生产要素进行有效的管理,这是日本企业独特的一种管理办法。“5S”是整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Seikeetsu)和素养(Shit- suke)这5个词的缩写。因为这5个词日语中罗马拼音的第一个字母都是“S”,所以简称为“5S”,开展以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动,称为“5S”活动。

A。整理(SEIRI)。-----因为“多”

整理就是把有用的东西和没有用的东西分开,然后把没有用的东西扔了。

那么,什么是有用的?“有用”要有一个标准。有一个限度这个东西它可能是半年以后才有用,那个东西是一个星期以后才有用,频繁使用的要离你近。不经常使用的,干脆放在仓库里,机修就要把工具放在身上。扔东西要有一个技巧,就是需要稳、准、狠的红牌作战,要扔的,挂上红牌。

B。整顿(SEITO)。----因为“乱”

整顿是把有用的东西放在应该放的地方,然后做好标识。也就是三定原则——定点定量定名。

应该放的地方是说把东西放在使用最方便的地方(可能还会考虑人体工学的部份)。比如要把现场需要使用的工具全部都准备好:有些工具是不断要使的,就要放在身上:这个工具机器老需要使用,就放在机器上使用;要根据使用工具的频度和状态,用不同的方法达到效率,减少找工具的时间,这是正确整顿的思路。另外,生产现场要有标识,标识有两种:一种是标识线,一种是标识牌,标识的目的是把物品准确定位。

标识线的确定有几个方法。比如看到宝元对桌子的定位,有四条腿要定位,很多现象是画一个范围。再比如我们周一开朝会,广场有标明许多的点,那是站的地方,一人要站一个点上,这样才整齐,反则不然。

有标识牌的一定要标明东西的名称、品种、数量,要做到定点定名定量。这样谁都知道这里面放的是什么东西,便于寻找和整顿。

C。清扫(SEISO)。 ----因为“脏”

清扫就是把工作场所打扫干净,防止污染源。整理是因为多,整顿是因为乱,而清扫是因为脏。

清扫有两种方法:一种是杜绝法,不让脏物随意的外流,如我们裁断机、削皮机安装垃圾袋,如我们刷胶下面安装余胶回收利用装置。

不让现场产生污染源,以及及时的清理垃圾则是收集法。

清扫必须要用心做,不是简单的扫地,擦桌子,特别要注意角落里的脏东西,看不见的脏东西。

问题就像冰山,鞋子质量是由于在设计,生产、转运、包装的时候就容易发生好多小缺陷,这些小缺陷得不到及时解决,就不断发展成了大缺陷。通过清扫不断把小问题解决好。预防问题的成本大致只相当于事情发生以后

再改正成本的1/10。不要老是最后因为清洁度的质量问题而忧心。所以平时清扫时,一发现小问题,就要及时解决,大问题出不来,成本就下来了。所以清扫是用心做的,不是用手做的。

D。清洁(SEIKETSU)。

要保持前面3个S的成果,持续改进。把前面3个S做好,现场已经有很好的环境,一定要全员参与把环境保持住。怎么保持?每一个人都要有责任区,每一个人参与5S的维护。比如每天下班之前给他提供5分钟的时间做5S,几点到几点去清扫,从哪清扫……把清洁程序标准化。

前面三个S是动作,而清洁是一个结果。其实大家知道,很多情况下维持比改善要难得多。开始做5S这很容易,一声号令,万马奔腾,大家该扫扫,该擦擦,但是能维持多长时间?

E。素养(SHITSUKE)。

素养是说要培养大家良好的习惯。

用完东西放在原来的地方,下回就能找到。父母几乎都这么教育孩子,但是在工厂里面不是这个状态,用完就搁那儿了,没有良好的习惯。更糟糕的是许多员工养成了随手扔垃圾随地吐痰的习惯,这从社会公德心和个人素养来讲都是非常要不得的行为。这些习惯的养成,将使工厂变成另外一个状态。而通过不断整理、整顿、清扫、清洁的程序化,大家就会养成良好的习惯,人人按照规则来做事。规则只要一制定,任何一个人都必须严格遵守,否则规则将失去意义。当一个破坏规则的人出现以后,没有给他处罚,连续的破坏规则现象就会出现……就像不准穿短裤和拖鞋上班,可是……

员工的言谈举止往往代表一个企业的形象,人的言谈举止也会表现他的素养,我们都会倾向于与讲礼貌、喜欢微笑、态度好的人打交道一样。在我们自己内心本身就很渴望自己是一个很有素养的人,只是我们为什么不去做,不去做好呢?

自动避障小车设计

自动避障小车 技术报告 前言 设计背景:在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此,自动避障系统的研发就应运而生。 我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。随着科技的发展,对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门,这就使机器人的自动避障有了重大的意义。我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。

目录 一、设计目标: (3) 二、方案设计: (4) 2.1直流调速系统 (4) 2.2检测系统 (4) 三硬件设计 (5) 3.1、SPCE061A单片机最小系统 (5) 3.1.1.SPCE061A时钟电路 (8) 3.1.2.PLL锁相环 (9) 3.1.3.看门狗Watchdog (9) 3.1.4.低电压复位(LVR) (10) 3.1.5.I/O端口 (10) 3.1.6.时基与定时器 (11) 3.1.7.SPCE061A的定时器/计数器 (11) 3.1.8.ADC、DAC (12) 3.2、超声波传感器 (12) 四软件设计 (16) 4.1软件设计各模块 (16) 4.2速度控制 (17) 4.3障碍物检测 (17) 4.4看门狗 (17) 4.5基频中断 (18)

4.6程序设计流程图 (19) 五:测试数据、测试结果分析及结论 (19) 程序附录 (21) 1.主程序: (21) 2.中断程序 (24) 3、测距程序 (28) 一、设计目标: 1.小车从无障碍地区启动前进,感应前进路线上的障碍物 后,能自动避开障碍物。 2.根据障碍物的位置选择下一步行进方向,选择左拐还是右 拐,若障碍物在左边则自动右拐,若障碍物在右边则左拐,若障碍物在正前方可任意选择左拐或者是右拐,以达到避开障碍物的目的。 3.通过利用单片机时钟源的控制设定左拐和右拐的时间,从 而能持续前进。 4.为达到速度的可控性,需设置两个独立按键对小车进行控 速。

自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车硬件系统概述 自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统 如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑,那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析,硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。 自动驾驶汽车硬件系统概述 从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享,希望大家可以通过我的分享,对硬件系统的基础有个全面的了解: 一、自动驾驶系统的硬件架构 二、自动驾驶的传感器 三、自动驾驶传感器的产品定义 四、自动驾驶的大脑 五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶事故分析 根据美国国家运输安全委员会的调查报告,当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者,而且在事故发生前1.3秒,原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车,此时车辆处于计算机控制下时,原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责,但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。 从事故视频和后续调查报告可以看出,事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时,将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时,并没有声音或图像警报,此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。

目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆,相关传感器加装到车顶,改变车辆的动力学模型;改装车辆的刹车和转向系统,也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高,车顶加装的设备进一步造成重心上移,在避让转向的过程中转向过急过度,发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。 自动驾驶研发仿真测试流程 所以在自动驾驶中,安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险,在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。 软件在环(Software in loop),通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景,复现真实世界道路交通环境,从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟,包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气(雨、雪、雾、夜晚、灯光等)各种交通参与者(汽车、摩托车、自行车、行人等)。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿

超声波避障小车开题报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 设计题目:超声波避障小车 院系:电气学院自动化测试与控制系 班级: 设计者: 学号: 指导教师:周庆东 设计时间:9.2~9.13 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书

*注:此任务书由课程设计指导教师填

开题报告 1立项依据 1.1立项目的 (1)设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车,使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 (2)进一步学习单片机原理及其应用,提高程序的编写能力。 (3)掌握单片机系统外扩器件的连接与使用,了解超声波传感器的工作原理。 (4)掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 在当今社会,汽车成为了越来越普遍,人们不可缺少的交通工具。但汽车的不断增加,随之而来就是越来越多的交通事故。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。所以随着汽车工业的快速发展,我们必须加强对汽车安全性能的考虑。所以,智能汽车概念应运而生,他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波作为智能车避障的一种重要手段,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。 2主要设计内容及方案 2.1总体方案 系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下,快速前进,在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候,慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时,方案上将尝试进行转向,来进行避障。 2.2设计原理 该智能车系统可分为三个主要模块:单片机主控核心模块,传感器避障模块,电机驱动模块。系统主要原理是:通过超声波避障模块(即感测模块)实时监测路面情况并及时传输给单片机。由单片机主控核心模块根据感测模块给予的信息控制小车两电机转动工作状态。电机驱动模块驱动两电机转动,实现前进或者左、右转。

智能循迹避障小车设计

毕业设计(论文) 课题名称智能循迹避障小车设计 学生姓名 XXX 学号00000000000000 系、年级专业 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师 XXX 职称讲师 2016年5月18日

摘要 自从首个工业智能设施诞生以来,智能设施的发展已经扩展到了包括机器、刻板、电子、冶金、交通、宇航、国防等产业领域。近年来智能设施水平迅速上升,大大的改变了大多数人类的生活方式。在人类的智能化技术不断飞速进步的过程中,能够取代手动的机器人在更加人性化的同时也越来越智能化。 本文主要讨论了基于单片机的智能循迹避障小车的设计。智能自动循迹制导系统在驱动电路的基础上,实现自动跟踪汽车导线,而智能避障是使用红外传感器测距系统来实现功能来规避障碍。智能寻光避障小车是一种采用了多种传感器,以单片机为核心,电力马达驱动和自动控制为技术,根据程序预先确定的模式,而不是人工管理来实现避障导航的自动跟踪高新技术。这项技术已广泛应用于智能无人驾驶、智能机器人、全自动工厂等许多领域。 这个设计使用STC89C52单片机[1]作为小车的智能核心,使用红外传感器对智能小车跟踪模块识别引导线跟踪,收集模拟信号并将信号转换成为数字信号,使用C 语言编写程序,设计的电路结构简单,易于实现,时效性高。 关键词:智能化;单片机最小系统;传感器;驱动电路

ABSTRACT From the first level of industrial intelligent facilities since birth, the development of intelligent facilities has been broadened to include machinery, electronics, metallurgy, transportation, aerospace, defense and other fields. Intelligent facilities level rising in recent years, and rapidly, significantly changed the way people live. People in the process of thinking, improvement, learning and intelligence of replace the manual machine is more and more. This paper mainly discusses the intelligent tracking based on single chip microcomputer control process of the obstacle avoidance car. Intelligent automatic tracking is based on the driving circuit of the guidance system, to achieve automatic tracking car line; obstacle avoidance is the use of infrared sensor ranging system to realize the function to evade obstacles. Intelligent tracking obstacle avoidance car is a use different sensor , motor drive for power and automatic control technology to realize according to the procedures predetermined mode, not by artificial management can realize the automatic tracking of obstacle avoidance navigation of high and new technology. The technology has been widely used in unmanned intelligent unmanned line, intelligent robot and so on many fields. Using infrared sensors for car tracking module to identify the guide line tracking, collecting analog signal and converts the signal into digital signal; Using C language to write the program, the design of the circuit structure is simple, easy to implement,timeliness is high. Keywords: Intelligent; Single chip microcomputer minimum system; The Sensor; Driver circuit

自动避障小车课程设计

单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题:自动避障小车 学院名称:电气工程学院 专业班级:自动1105 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-630 设计时间:

单片机系统课程设计 课程设计名称:自动避障小车 专业班级:自动1105 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-630 课程设计时间:

单片机系统课程设计任务书

目录 1概述-------------------------------------------------------------- 4 1.1研究背景----------------------------------------------------- 4 1.2设计思想及基本功能------------------------------------------- 4 2总体方案设计------------------------------------------------------ 4 2.1方案论证----------------------------------------------------- 4 2.2系统框图----------------------------------------------------- 5 2.3总体方案设计------------------------------------------------- 6 3硬件电路设计------------------------------------------------------ 7 3.1电源电路----------------------------------------------------- 7 3.2晶振电路----------------------------------------------------- 8 3.3复位电路----------------------------------------------------- 8 3.4键盘电路----------------------------------------------------- 8 3.5显示电路----------------------------------------------------- 9 3.6超声波测距电路---------------------------------------------- 10 3.7舵机电路---------------------------------------------------- 11 3.8电机驱动电路------------------------------------------------ 11 3.9电机转速测量电路-------------------------------------------- 13 3.10设计PCB和腐蚀电路板--------------------------------------- 14 4系统软件设计----------------------------------------------------- 16 4.1分模块程序设计---------------------------------------------- 18 4.2主程序设计-------------------------------------------------- 20 5系统调试 ------------------------------------------------------- 20 6总结 ----------------------------------------------------------- 22参考文献:------------------------------------------------------- 23附录A硬件电路图------------------------------------------------- 24附录B 源程序 ---------------------------------------------------- 25

基于 单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景,接着介绍了该课题设计构想,各模块电路的选择及其电路工作原理,最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图,和本设计实物图,及完整的C语言程序。 关键词:智能小车;51单片机;L298N;红外避障;寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

自动驾驶技术综述

自动驾驶技术综述 摘要:本文通过对自动驾驶技术原理和发展的介绍,探讨了汽车将逐步走向自动驾驶的趋势, 同时指出了科技发展对各路交通发展的重 要性。 Abstract: This paper introduces the principle and development of automatic driving technology, discusses the cars will be gradually moving towards the automated driving, and points out the trend of technological development for each of the importance of traffic development. 关键词:自动驾驶技术、分类、趋势 1 概述: 谷歌近日宣布,正在开发能让汽车自动驾驶的技术。这种技术可使全球因交通事故死亡的人数减少一半,每年挽救约60万条生命,同时还希望能减少二氧化碳的排放量。谷歌工程师和斯坦福大学机器人及人工智能研究实验室教授塞巴斯蒂安·史伦(Sebastian Thrun)表示,该公司研发的自动驾驶汽车已经在金门大桥-洛杉矶-太浩湖之间累计行驶了14万英里。他称:“我们认为这开创了机器人研究的先例”。自动驾驶汽车的操作是:由受过训练的驾驶员用“摄像机、雷达传感器和激光测距仪来…看?其他车辆,并通过详细的地图指引汽车在路上行驶”。史伦称,这种软件可以识别像车道线及交通信号等信息。车辆收集的数据将发送到谷歌的数据中心处理。 谷歌表示,地方警察部门已对该项目进行了了解。参加这个“实

红外避障小车课程设计报告报告

下载可编辑 前言 --------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要,机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上,随着科学技术的发展,机器人的传感器种类也越来越多,其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。 红外的典型应用领域为自主式智能导航系统,机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物,感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统,采用红外传感器实现前方障碍物检测,并判断障碍物远近。 由于时间和水平有限,我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。 本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能,再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录 前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------23

毕业设计智能循迹避障小车设计

毕业设计智能循迹避障 小车设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

单片机系统课程设计 轮式移动机器人的设计 学院:通信与电子工程学院 班级:电子131 姓名:初清晨 学号: 13 同组成员:孟庆阳张轩 指导老师:王艳春 日期:2015年12月24日

组员分工 1、组长:张轩,实物焊接,报告整理,程序设计 2、组员:孟庆阳,实物焊接,仿真测试,报告整理 3、组员:初清晨,实物焊接,报告整理,仿真测试

目录

摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示,无需人工干预。因此,智能电动小车具有再编程的特性,是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成,采用模块化的设计方案,运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词:智能小车;STC89C52单片机;L9110;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract:Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode 第一章绪论 智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传

小车自动避障与路径规划

第3章系统总体结构及工作原理 该系统主要以超声波测距为基本测距原理,并在相应的硬件和软件的支持下,达到机器人避障的效果。 3.1机器人总体硬件设计 3.1.1传感器的分布要求 为了全方位检测障物的分布状况,并及时为机器人系统提供全面的数据,可将所需的八个传感器均匀排列在机器人周围,相邻每对传感器互成45度角。为了避免相互干扰,八个传感器以程序运行周期为周期,进行循环测距。传感器排列示意图如下: 图3.1.1 传感器分布图

图3.1.2 硬件设计总体框架图 上图为支持机器人运行实用程序的硬件部分的总体设计框架图,由负责相关任务的同学提供。在超声波信号输入单片机以后,由存储在单片机中的主程序调用避障子程序,根据输入信号执行避障指令,并使相关数据返回主程序,转而提供给电机和LED显示器的驱动程序使用,最后,由电机执行转向指令,结果则显示在LED显示器上。

图3.1.3 软件总体框架图 由上图可知,本文作者负责的超声波避障程序为软件总体设计中的子程序部分。在主程序运行过程中,若调用超声波避障程序,机器人在自行轨迹规划后,将程序处理所得数据送给电机处理成立程序,控制电机动作。具体的避障程序设计将在第4章进行。 3.2超声波测距原理 测距原理:超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测

手段,必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。[8]超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(time of flight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离,即:[8] D=ct/2 其中D为传感器与障碍物之间的距离,以m计,c为超声波速度,这里以340m/s计,t为超声波从发送到接收的总时间,以s计。据此原理可以用超声波传感器测得的距离为避障程序提供所需的数据。[8] 第4章轨迹规划算法的实现方案 4.1轨迹规划算法的层次化设计 根据上述材料分析,可以将机器人轨迹规划算法设计分为基础控制层、行为控制层和坐标计算层,三个层次进行。 4.1.1基础控制层设计 基础控制层可定义为基本行为层,这层算法的任务是寻找目标点,并确保机器人可以顺利到达指定目标位。在确定目的地位置的情况下,为了达到上述目的,计算机必须对机器人的方位进行时实计算。应用人工势场法原理,可以将目标点设为引力极,牵引机器人运动。对此动作建立相应的模型,可以使用建立平面坐标作为虚拟势场的方法来给机器人定义方位,将机器人关于目标点的时实偏角作为虚拟引力方向,以确定机器人下一步所需转过的角度,并时实检测,是否已到达目的地,若已到达,则可认为虚拟引力此刻为0,并发出信号控制程序终止运行总体程序。 由此,可确定基础控制层所需的各参数: (1)机器人的时实坐标x, y值,由专门的坐标计算层提供,为了提高精 确度,可以采用厘米为单位制。 (2)机器人的速度v,测量后设为定值使用。 (3)周期T,直接设置为定值使用。 (4)偏转角de,可通过机器人与横坐标之间的夹角pe,减去机器人到目 标点连线与横坐标的夹角E得到。

人工智能在自动驾驶技术中的的应用

人工智能在自动驾驶技术中的应用 摘要:随着技术的快速发展云计算、大数据、人工智能一些新名词进入大众的视野,人工智能是人类进入信息时代后的又一技术革命正受到越来越广泛的重视。作为人工智能等术在汽车行业、交通领域的延伸与应用,无人驾驶近几年在世界范围内受到了产学界甚至国家层面的密切关注。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。自动驾驶技术将成为未来汽车一个全新的发展方向。本文将主要介绍人工智能技术在自动驾驶中的应用领域,并对自动技术的发展前景进行一个简单的分析。 关键词:人工智能;自动驾驶;智能汽车;图像识别 0. 引言 人工智能是一门起步晚却发展快速的科学。20 世纪以来科学工作者们不断寻求着赋予机器人类智慧的方法。现代人工智能这一概念是从英国科学家图灵的寻求智能机发展而来,直到1937年图灵发表的论文《理想自动机》给人工智能下了严格的数学定义,现实世界中实际要处理的很多问题不能单纯地是数值计算,如言语理解与表达、图形图像及声音理解、医疗诊断等等。1955 年Newell 和Simon 的Logic Theorist证明了《数学原理》中前52 个定理中的38 个。Simon 断言他们已经解决了物质构成的系统如何获得心灵性质的问题( 这种论断在后来的哲学领域被称为“强人工智能”) ,认为机器具有像人一样逻辑思维的能力。1956 年,“人工智能”( AI) 由美国的JohnMcCarthy 提出,经过早期的探索阶段,人工智能向着更加体系化的方向发展,至此成为一门独立的学科。五十年代,以游戏博弈为对象开始了人工智能的研究;六十年代,以搜索法求解一般问题的研究为主;七十年代,人工智能学者进行了有成效的人工智能研究;八十年代,开始了不确定推理、非单调推理、定理推理方法的研究;九十年代,知识表示、机器学习、分布式人工智能等基础性研究方面都取得了突破性的进展。 1. 人工智能在自动驾驶技术中的应用概述 人工智能发展六十年,几起几落,如今迎来又一次热潮,深度学习、计算机

红外避障小车课程设计报告.docx

随着生产自动化的发展需要,机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上,随着科学技术的发展,机器人的传感器种类也越来越多,其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。 红外的典型应用领域为自主式智能导航系统,机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物,感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统,采用红外传感器实现前方障碍物检测,并判断障碍物远近。 由于时间和水平有限,我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。 本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51 为核心的控制板可以达到其基本功能,再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555 组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录 前言------------------------------------------------------ 1目录------------------------------------------------------ 2摘要------------------------------------------------------ 3功能概述-------------------------------------------------- 3硬件设计-------------------------------------------------- 3避障电路-------------------------------------------------- 4单片机电路------------------------------------------------ 7电机转速控制电路------------------------------------------ 7电源电路-------------------------------------------------- 8电机驱动电路----------------------------------------- 9主程序设计------------------------------------------------ 12小结----------------------------------------------------- 23参考文献------------------------------------------------- 23

毕业设计+智能循迹避障小车设计之令狐文艳创作

单片机系统课程设计 令狐文艳 轮式移动机器人的设计 学院:通信与电子工程学院 班级:电子131 姓名:初清晨 学号:2013131013 同组成员:孟庆阳张轩 指导老师:王艳春 日期:2015年12月24日

组员分工 1、组长:张轩,实物焊接,报告整理,程序设计 2、组员:孟庆阳,实物焊接,仿真测试,报告整理 3、组员:初清晨,实物焊接,报告整理,仿真测试

目录 摘要1 第一章绪论2 1.1智能小车的意义和作用2 1.2智能小车的现状3 第二章方案设计与论证3 2.1 主控系统3 2.2 电机驱动模块4 2.3 循迹模块5 2.4 避障模块6 2.5 机械系统7 2.6电源模块7 第三章硬件设计7 3.1 AT89S52单片机的简介8 3.2总体设计11 3.3驱动电路12 3.4信号检测模块13 3.5主控电路14 第四章软件设计15 4.1主程序框图15 4.2电机驱动程序15 4.3循迹模块16 4.4避障模块20 结束语25 致谢26 附录一循迹加红外避障综合程序28 附录二实物图32

摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示,无需人工干预。因此,智能电动小车具有再编程的特性,是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成,采用模块化的设计方案,运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词:智能小车;STC89C52单片机;L9110;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract:Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode 第一章绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的

初识人工智能-制作自动避障小车

尊敬的评委老师好,我是__号选手,今天我说课的题目的是《初识人工智能-制作自动避障小车》我将从以下几方面来展开说课。 首先是教材分析: 本课是在学生对“无人驾驶汽车”有了初步了解之后的进一步学习,希望可以通过学生的动手研究,让他们清楚的认识到无人驾驶汽车是通过超声波传感器实现自动避障功能的。 接下来是学情分析:初中学生思维活跃、模仿力强,具有很强的独立意识,他们对新生知识有着很强的探究欲望,所以他们会对自动避障小车的学习有很大的兴趣。 根据以上我对教材和学情的分析,我设计了如下的三维教学目标: 1.知识与技能: 熟悉超声波模块的原理与使用。 避障小车作品的构建。 掌握通过函数调用来简化程序的编写。 2.过程与方法:通过设置难度逐层递增的小任务,结合导学案、微视频自主探究,学会自主学习、解决问题、归纳总结的方法。 3.情感态度与价值观:学会团结协作、自我展示、体验成功。 其中教学重点是超声波、电机、BITduino 控制板之间的硬件连接,教学难点是如何通过函数调用来简化程序的编写。 为了突破重难点,我采用的教法有情境教学法,任务驱动法,分层教学法,学法是自主探究法,小组合作法 教学准备上,我会提前下发导学案和微视频让学生预习,课前发放投票软件、学生自评表 为了更好地实现教学目标,我将从四个环节展开教学过程1、创设情境,激趣导入2、任务驱动,探究新知3、综合练习,运用知识 4.展示交流,总结提升,重难点在第二环节进行突破 1、创设情境,激趣导入 首先展示真实情景:小车在行驶中,能够自动避开障碍物,激发学生的学习兴趣,顺势导入课题。

2、任务驱动,探究新知 本环节分为2个任务: 任务一:结构搭建,设计并创意搭建避障小车结构。这是本节课的重点,之前学生已经学会了部分传感器的连接方法,结合导学案,利用自主探究的方法进行知识迁移和翻转课堂,让学生大胆探索,尝试将超声波模块连接到主板上。学生操作过程中,我巡视指导,发现完成快的学生作为小老师上台演示,要求边讲解边操作,锻炼语言表达能力,并让学生总结出知识点(操作步骤),我进行补充和强调。之后给学生时间继续完成,完成快的帮助组内其他同学。 任务二:程序设计,定义前进、左转、右转函数并调用函数。这是本节课的难点,我采取让学生反复观看微视频的方法来进行突破,同时小组讨论,合作探究,我下台巡视,参与讨论,让完成最快的小组推荐一名小老师上台演示,并让学生总结出知识点(操作步骤)。这样设计的目的在于以微视频为载体的个性化学习体现了学生的主体地位,组内的交流合作,互帮互助,培养学生团结协作的精神,使每个学生都能掌握知识以进行下一步的学习。每个任务结束后,根据小组完成情况和个人展示进行组评,应用任务驱动法,能够激发学生的潜力,跨越最近发展区,提高学习效率。 3、综合练习,运用知识 导学案中有2个练习,练习1是必做题,练习2综合程度更高,是加分题。所有学生完成练习1,完成快的做练习2,此环节设置在于通过不同难度练习的设置体现分层教学,使每一位学生在自己能力基础上有所收获。 4.展示交流,总结提升 小组展示作品,进行交流互评,选出优秀作品进行展示,并说明运用了本节课哪些知识,展示完毕学生用投票软件投票选出最佳避障小车,为相应小组加分,最后综合本节课得分情况评出优胜小组,每位学生在自评表上,根据本节课表现况进行自评。之后我引导学生总结本节课收获,结合板书,绘制思维导图,再次强调本节课重难点,最后让学把思维导图绘制在导学案上。 本环节注重评价,及时肯定和反馈学生学习成果,使每一位学生在评价后得到提升,总结的目的在于通过思维导图,加强学习效果,使整节课的知识形成体

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