开题报告-基于单片机寻线避障小车设计

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1、太原理工大学信息工程学院本科毕业论文（设计）开题报告毕业设计（论文）题目基于单片机寻线避障小车设计•学生姓名—-导师姓名•i91专业!L报告日期3J■I9i班级指导教师意见专业（教研室）主任意见1•选题意义智能小车作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里口动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能小车能够实时显示时间、速度、里程，具有白动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车，远程传输图像等功能。其实，智能车研究最早都在一些科技发达的国家进行的，所以比较早接触智能车领域的一些

2、国家已经对智能车辆进入了深入，系统，大规模的研究阶段。我国智能车研究起步较晚，所以很多还集中在单项技术的研究上，不过对于智能车技术的探索如雨后春笋；各种智能车大赛层出不穷，各高校及研究机构也纷纷加入智能车的研究行列。本设计就是在前人基础上对其进行乂一次全新的探索。智能小车可以分为三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。传感器部分：采集外界冇效信息，供控制器部分做出冇效应答。控制器部分：接收传感器部分传递过來的信号，并根据事前写入的决策系统（软件程序），來决定机器人对外部信号的反应，将控制信号发给执行器部分。好比人的大脑。执行器部分

3、：欤动机器人做出各种行为，包括发出各种信号（点亮发光二极管、发出声音）的部分，并且可以根据控制器部分的信号调整自己的状态。对机器人小车来说，最基本的就是轮子。这部分就好比人的四肢一样。传感器部分:机器人用来读取各种外部信号的传感器，以及控制机器人行动的各种开关。好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。2.国内外研究现状概述美国NavLab系列智能车辆系统。该系统是由美国卡内基•梅隆大学机器人研究所研制的。NavLab.V系统的车体采用Pontiac运动跑车。其传感器系统包括视觉传感器系统、差分GPS系统、光纤阻尼陀螺和光码盘。计算机系统包括1台S

4、parcLx便携式工作站和I台HCII微控制器。工作站完成传感器信息处理与融合、全局与局部路径规划；HCU完成底层车体控制与安全监控。目前NaVLab系列己发展到NaVLab.llo德国VaMoRs-P智能车辆系统。该系统由德国联邦国防大学和奔驰汽车公司研制的。车体采用奔驰500型轿车。传感器系统包括由4个小型彩色CCD摄像机构成的两组主动式双目视觉系统、3个惯性线性加速度计和角度变化传感器、测速衣及发动机状态测量仪等。执行机构包括方向力矩电机、电子汕门和液压制动器等。计算机系统由基于Transputer的并行处理单元和2台PC-486

5、组成。用于图像特征抽取、物体识别、对彖状态估计、行为决策、控制计算、方向控制和信息通信、I/O操作、数据库操作、图形显示。两台PC-486主要用于软件开发和人机交互、数据登录等。国内智能车辆研究由于起步晚，以及经济条件的制约，在智能车辆研究领域与发达国家有一定的差距，口前开展这方面研究工作的单位主要包括一些大学和科研机构，具冇代表性的系统冇：7B.8智能车辆系统。该系统是由南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制,屈于军用室外智能车辆，于1995年底通过验收。车体是由国产跃进客货车改制而成，车上安装

6、了摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位、超声波等传感器。计算机系统采用2台SunlO完成信息融合、黑板调度、全局、局部路径规划，2台PC机完成路边抽取识别和激光信息处理•单片机完成定位计算和车辆自动驾驶。清华大学THMR系列智能车辆系统。该系统是由清华大学计算机系智能技术与系统国家重点试验室在国防科工委和国家863计划的资助下研制的。THMR-III的车体选用BJI022面包车改装而成。该车上集成了二维彩色摄像机、磁罗盘光码盘定位、GPS、超声等传感器。计算机系统采用SunSpark10I台、PC-4862台和8098单片机数台。Sun完成任

7、务规划，根据地图数据库信息进行全局规划，I台PC机完成视觉信息处理，另1台PC完成局部规划、反射控制及系统监控，数台8098完成超声测量、位置测量、车体方向速度的控制。控制系统采用多层次〃感知一动作〃行为控制及基于模糊控制的局部路径规划及导航控制。目前THMR系列已发展到THMR-Vo吉林大学儿UIV系列智能车辆系统。该系统是由吉林大学智能车辆课题组在国家自然科学基金、教育部闿士基金等资助下研制的。JUTIVJI型智能车的车载传感器系统有CCD摄像机、三维激光测距仪、GPS定位系统、远、近距离避障传感器，制动拉压力传感器、光电编码器等。

8、计算机系统采用1台Pentium-IllI业控制计算札完成车辆的传感信息获取、周围环境感知、图像处理、导航路径识别及决策控制。目前JLUIV系列已发展到JUTIV-lllo飞思卡尔杯全大学生智能汽车竞赛就是