自适应寻迹小车的设计与实现

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1、四川大学本科生毕业论文智能移动小车的开发与研制本科生毕业论文（设计）题目智能移动小车的开发与研制学院电气信息学院专业自动化学生姓名杨承凯学号0243033125年级2002级指导教师苏敏二ΟΟ六年六月十日41四川大学本科生毕业论文智能移动小车的开发与研制智能移动小车的开发与研制自动化姓名：杨承凯指导老师：舒敏[摘要]本设计的目的是开发并研制一辆智能移动小车,其功能是：能够自主检测跑道中央的引导线，在不冲出跑道的前提下实现快速寻迹。实验用跑道宽度为60cm，由白色PVC板铺设而成，平面型；引导线由黑色胶带铺设，宽度为2

2、.5cm，粘贴在跑道中央。实验方法是让小车在跑道上连续跑完两圈，不允许冲出跑道，以小车的最快单圈时间作为其性能的评价标准。因为智能移动小车所走跑道的路径是未知的，所以必须实时的对局部路面信息进行检测和判断，获取准确数据，然后根据数据中所包含的信息对小车的行驶路径和时间做出最优规划，命令执行机构做出相应动作，使智能车在系统稳定的前提下，以尽可能快的速度行驶。本设计中，使用了直流电机作为智能小车的动力驱动电机，舵机作为转向伺服电机；使用了CCD图象传感器来检测路面信息；最后，设计了模糊控制器作为智能小车的导航控制，取得了

3、良好的效果。[关键词]移动机器人；自动寻迹；单片机；直流电机；舵机，CCD；模糊控制。41四川大学本科生毕业论文智能移动小车的开发与研制ResearchanddesignofanautonomousvehicleAutomationStudent:YangChengkaiTutor:ShuMin[Abstract]Thepurposeofthisdesignwastomakeanintelligentvehiclewhichcoulddetectthereferencelineonawhitebackgroundby

4、itselfandthenfollowthelinerapidlyinabestpath.Theracewayis60cmwide,madeofwhiteplanePVCboard.Andinthecenterofit,therewasa2.5cmwidereferencelinewhichwasmadeupofblackadhesivetape.Inthetest,thevehiclewouldruntwolapsontheracewaywithoutdashingout,andtheevaluationwasba

5、sedonthefasterlap.Theintelligentvehiclemustbeabletonavigatefreelywhileperformingadesiredtaskbecausetheenvironmentwasconstrainedandunkonwn.Theintelligentvehicleinthispaperwasmadeupoftwofront(steeringanddriving)andtworear(idle)wheelsandalsoadcmotor,asteeringmotor

6、,amesurementsystembasedonCCDimagesenserandamicrocontroller.Fuzzymethodwaspresentedforpathfollowingandtheresultsoftheexperimenthaveproveditsvalidity.[Keywords]WheelMobileRobot;Autonomouspathfollowing;MCU;dcmotor;steeringmotor;CCD;fuzzycontrol.41四川大学本科生毕业论文智能移动小车

7、的开发与研制目录1绪论11．1引言11．2世界机器人发展史11．3国内机器人技术发展状况21．4设计相关技术背景31.4.1机器人机构31.4.2体系结构31.4.3运动规划41.4.4导航和定位41.4.5智能技术41.4.6模糊控制技术51．5本设计研究的意义61．6本设计的任务61．7本设计研究的主要内容62智能移动小车系统描述72．1智能移动小车总体结构72．2智能移动小车机械系统72.2.1驱动与转向结构的选择72.2.2智能移动小车运动学模型92．3智能移动小车电气系统102.3.1驱动电机102.3.2

8、转向舵机142.3.3红外光电传感器152.3.4CCD图象传感器152.3.5加速度传感器172．4智能移动小车控制系统182．5本章小结193智能移动小车硬件设计2041四川大学本科生毕业论文智能移动小车的开发与研制3．1电源电路203．2控制器电路213．3电机驱动电路213．4红外光电检测电路223．5CCD图象检测电路223．6加速度