智能避障小车设计论文

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1、智能避障小车设计毕业论文目录1引言11.1课题背景11.2论文的研究任务与内容22方案设计与论证32.1主控系统32.2直流调速系统42.3检测系统52.4电机驱动系统62.5机械系统82.6电源模块93硬件设计103.1总体设计103.1.189C52单片机硬件结构113.1.2单片机最小系统设计153.2避障模块173.3驱动电路193.4总控制系统234软件设计244.1程序设计244.1.1电机驱动程序244.1.2避障程序254.1.3电机调速程序285总结与展望32致谢33参考文献34外文资料352附录1程序清单40附录2电路图532上海交通大学毕业设计1引言1.1课题背景

2、机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。比如说日本，战后以后开始进行汽车的工业，那么这时候由于它人力的缺乏，它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造，提高生产效率降低人的劳动强度，这是从社会发展需求本身的一个需求。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果。但另一方面，尽管人们有各种各样的好的想法，但是它也归功于电子技术，计算机技术以及制造技术等相关技术的发展而产生了提供了强大的技术保证。机器人经历了三

3、个发展阶段：第一代机器人也叫示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的一个机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令。第二代机器人，也被称作带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉。第三代机器人，也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段，叫智能机器人，那么只要告诉它做什么，不用告诉它怎么去做，它就能完成运动，感知思维和人机通讯的这种功能和机能。中国机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器

4、人占了绝大多数。我国在某些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。随着科学技术的发展，智能机器人的应用已经遍及机械、电子、冶金、交通、

5、宇航、国防等领域。并且近年来机器人的智能水平不断提高，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。53上海交通大学毕业设计在科学探索及紧急抢险中经常要对一些危险或人类不能直接到达的地域进行探测，这就需要用机器人来完成。而机器人在复杂地形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。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，这就使机器人自动避障功能的研发有了重大意义。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

6、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。1.2论文的研究任务与内容该智能小车采用智能避障系统自动寻找路径，可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和。驱动速度，停转。电机采用直流电机，电机控制方式可为单向PWM开环控制。控制核心采用52单片机，控制系统与电路用光耦完全隔离以避免干扰。单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片

7、机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况，本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。此设计利用STC89C52单片机作为CPU，以MCU为控制中心，通过红外传感器进行信号采集，CPU进行信号处理后，控制L298N电机驱动模块，完成智能小车的各项动作，主要实现智能小车的避障功能。其中本系统的主要研究内容包括硬件电路和软件程序设计两大部分。硬件部分主要包括供电模块、信号采集模块、主控及通讯模块、