1、“.....而不是仅仅通过机械手就达到清障目的,故设计中的机械手只起到夹持物体作用,对其要求只有夹持器范围,夹持力并无要求,只要夹住便可,设计模型使用的机械手见图。机械手控制电路介绍本课题设计的机械手通过个舵机驱动,控制电路如图红圈中所示,所使用的单片机先接上拉电阻,然后直接与舵机的信号线连接即可。由于单片机口提供的电流有限,无法驱动机械手使用的舵机,所以通过上拉电阻,为舵机提供足够大的驱动电流。图舵机控制电路舵机电路虽然简单,但编程还是比较复杂的。舵机必须通过信号控制,具体的数据如图所示,舵机的控制信号是周期的脉宽调制信号,其中脉冲宽度为,相对应舵盘的位置为度,呈线性变化,也就是说,给它提供定的脉宽,它的输出轴就会保持在个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供另外个宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的位置上,详细参见表。值得注意的是舵机的响应时间对于控制非常重要,方面可以通过修改周期获得,另方面也可以通过机械方式,利用舵机的输出转距余量,将角度进行放大,加快舵机响应速度。图舵机工作信号表舵机角度控制表......”。
2、“.....单片机最小系统电路如图所示。复位是单片机的初始化操作,其主要功能是使单片机从单元开始执行程序,除了进入系统的正常初始化之外,当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为使单片机正常工作,也可以通过复位以重新启动。复位操作有上电自动复位按键电平复位外部脉冲复位和自动复位四种方式,该最小系统采用上电自动复位方式,使复位端经电容与电源接通而实现。时钟电路相当于“心脏”,为单片机提供时钟电平,所需晶振为。图单片机最小系统单片机简介是美国公司生产的低功耗高性能位单片机。器件采用公司的高密度非易失性存储技术生产,兼容标准指令系统及引脚。它集程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程。智能,清障,小车,设计,毕业设计,全套,图纸摘要智能小车在自动化生产线仓库管理机器人服务环境监测航空航天等领域有广泛的应用。本文介绍了款集自动寻迹障碍物监测障碍物清除等功能于体的智能小车。智能小车采用单片机为系统控制核心,利用反射式光电传感器检测识别黑线,通过比较器反馈高低电平信号给单片机,从而控制直流电机的运动,实现寻迹功能......”。
3、“.....旦触发开关,拉低所接单片机口,触发外部中断,从而控制机械手夹持障碍物,配合小车运动,达到清除障碍物的目的。本课题研制的智能小车样机实验证明了本文叙述的技术方案的有效性和正确性,可以为今后全国及省内电子大赛提供宝贵的经验。关键词单片机传感器循迹清障摘要第章绪论.智能化小车发展现状与趋势课题背景移动式机器人在国内外研究现状.研究的目的和意义.研究的内容第章智能清障小车系统.系统总体方案.系统方案论证车体方案论证小车结构方案论证障碍物清理单元方案论证控制器方案论证供电单元方案论证障碍物识别单元方案论证运动单元方案论证循迹单元方案论证.系统最终方案第章智能清障小车硬件设计.系统硬件电路介绍.障碍物监测模块介绍.障碍物清理模块介绍机械手介绍机械手控制电路介绍.单片机最小系统介绍单片机简介单片机使用资源规划.供电模块介绍.寻迹模块介绍.直流电机驱动模块介绍第章智能清障小车软件部分.软件开发平台.软件开发调试舵机工作程序仿真直流电机工作程序仿真.系统软件流程.寻迹软件流程.障碍物检测及清理软件流程第章系统测试......”。
4、“.....实际测试过程.测试结果分析结论致谢参考文献附录附录第章绪论.智能化小车发展现状与趋势课题背景肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号分别于年月日和月日在火星不同区域着陆,并于年月日和年月日相继通过所有“考核标准”。美国宇航局的孪生火星车探测计划至此正式宣告取得圆满成功。美国宇航局科学家和工程师先设立了系列硬指标,作为判定两辆火星车联合探测计划是否能成功的依据。按照规定,每辆火星车都需要至少工作个火星日约地球上的天,在火星上行驶总里程至少达到米,至少造访个不同地点,必须拍下周围环境的立体和彩色全景照片。“勇气”号是迄今美国发射的最尖端的火星探测装置,其顶部的桅杆式结构上装有全景照相机及具有红外探测能力的微型热辐射分光计。火星车能够在火星上自主行驶,当火星车发现值得探测的目标,它会驱动六个轮子向目标行驶在检测到前进方向上的障碍后,火星车会去寻找可能的最佳路径。类似火星车,以轮子作为移动机构,能够实现自主行驶的机器人,我们称之为智能小车,又称轮式机器人。智能小车是个集环境感知规划决策,自动行驶等功能于体的智能轮式机器人......”。
5、“.....是典型的高新技术综合体。智能小车作为现代高科技的产物,是世纪的科技亮点之。智能小车技术的发展,应该说它是科学技术发展的个综合性结果。同时,它为社会经济发展产生了门有着重大影响的科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战后各国加强了经济的投入,而对轮式机器人的研究成果又提高了本国的经济的发展水平。比如说日本战后开始进行汽车工业,这时候由于它人力的缺乏,它迫切需要种机器人来进行大批量的制造,提高生产效率降低劳动成本,这是社会发展本身的个需求。另方面它也是生产力发展的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,人类在不断探讨自然认识自然改造自然过程中,需求种能够解放人的自动化装置。那么这种自动化装置就是代替人们能够从事复杂和繁重的体力劳动,实现人们对不可达到的世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的个客观需要。但另方面,尽管人们有各种各样好的想法,它也归功于电子技术,计算机技术及制造技术等相关技术的发展提供额强大技术保证。目前,许多国家已经把智能小车方面的比赛作为创新教育的战略性手段。智能小车涉及到多个学科......”。
6、“.....是众多领域中的高科技。智能小车比赛是种高科技对抗活动,各国专家学者通过这项竞赛,不断推进了轮式机器人方面的研究,通过不断改进轮式机器人寻址速度和算法研究,试图让轮式机器人更接近智能化,它集高科技娱乐和竞赛于体,引起了各国的广泛关注和极大兴趣,从而推动了轮式机器人的研究热潮。智能化小车在国内研究现状我国智能化小车研究主要有以单片机为控制核心,结合多种传感器实现寻迹测速避障清障等功能基于的智能小车系统,即本地计算机通过接入小车实现对远端工作现场危险环境地段等特殊环境进行监视和控制的系统,这种智能小车可以适应不同环境,不受温度湿度空间磁场辐射重力等条件的影响,可以在人类无法进入或生存的环境中完成人类无法完成的探测任务以位单片机作为系统控制处理器,基于传感器采集视频图像,通过对获得的图像进行处理分析,获得道路信息提取赛道黑线,并结合测速反馈实现对小车的闭环反馈控制,后轮驱动电机控制模块采用了模糊控制算法,充分利用了内部提供的模糊推理机基于的智能小车系统,该系统以单片机作为处理器,用作为通信模块,将所采集的温湿度传送到上位机......”。
7、“.....并在此基础上实现避障功能,避障功能模块我们采用多超声波传感器来实现以为核心搭建智能小车的控制系统的硬件平台,通过光电码盘防碰开关超声波传感器等来实现智能小车的多种功能。.研究的目的和意义机器人要实现自动寻迹功能和检测障碍物功能就必须要有感知导引线,感知导引线相当给机器人个视觉功能。智能小车实现自动识别路线和检测障碍物使用传感器感知路线并作出判断和相应的执行动作,选择正确的行进路线。通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,熟悉以单片机为核心控制芯片,设计小车的检测驱动和显示等外围电路,结合障碍物监测和清除模块,实现小车的循迹清障功能。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,达到理论与实践的统。本课题利用设计了种嵌入式智能寻迹小车,在传感器电机驱动和软件的控制下,能够智能地完成行走路线探测监测障碍物清除障碍物等任务,与传统的遥控玩具车相比,具有定的独立性和智能性。.研究的内容本课题设计的智能清障小车具有自动寻迹障碍物检测障碍物清除等功能......”。
8、“.....目前车体主要有轮式和履带式两种可供选择,机械手设计需根据障碍物进行结构设计加紧力计算等电气部分主要包括单片机最小系统模块供电模块运动模块寻迹模块障碍物监测模块组成。采用系列中的单片机制作最小系统,直流电机作为小车动力源并通过驱动芯片控制小车的前进和转向,利用光电传感器识别黑线,经比较器反馈信号最终实现寻迹功能,点触开关实时监测黑线上的障碍物,整个系统通过双电源供电,稳压电源部分供运动模块使用,另部分经转换,供单片机最小系统模块寻迹模块障碍物监测模块使用,机械手上的舵机由干电池供电。整个系统的电路结构比较简单可靠性高。第章智能清障小车系统.系统总体方案经过对本设计要求的分析,提出了不同的方案,需要进行方案论证机械部分主要是车体和机械手控制方式的选择电气部分主要有主控制器的选择,供电模块的设计,循迹传感器的选择,障碍物监测传感器的选择。主要构成如图的系统,单片机最小系统作为整个系统的控制核心,寻迹电路模块反馈信号给单片机,通过控制直流电机驱动模块,从而实现电机的正反转,使小车按要求运动......”。
9、“.....旦触发,单片机控制清障单元模块清除障碍物。图系统总体框图.系统方案论证车体方案论证方案自己制作车体。自己制作的车体,般采用左右两轮驱动,后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动,车体头部装个万向轮,当两个直流电机转向相反同时转速相同就可以实现车体的旋转。但是制作车体的工具和材料有限,制作后的结构并不定能按设计尺寸进行,同时材料的局限性可能使得车体比较笨重。方案二购买玩具车体。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮电机驱动电路等,其美观方便,只要制作所需电路板就可以方便的固定在车体上,能够稳定的实现小车运动,这种车体般都是四轮驱动,左侧两轮和右侧两轮分别为组,通过侧电机正转,侧电机反转实现小车转向,但电机般为玩具直流电机,力矩小,负载性能差,不能适应原地转向。综合分析上述两方案,考虑到本设计制作的仅是模型,为了方便美观,所以选择方案二。小车结构方案论证方案履带式小车。履带式小车能适应各种复杂地形,其抓地力大,行驶速度稳定。常用于工业领域,如履带式起重机履带式装载机履带式推土机等......”。
车体A0.dwg
(CAD图纸)
电路总图A1.dwg
(CAD图纸)
机械手A1.dwg
(CAD图纸)
清障流程图A4.dwg
(CAD图纸)
外文翻译--基于CMOS相机的智能汽车道路识别.doc
循迹流程图A3.dwg
(CAD图纸)
直流电机驱动电路A3.dwg
(CAD图纸)
智能清障小车设计说明书.doc
总流程图A3.dwg
(CAD图纸)