導(dǎo)語(yǔ)：智能電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要

本設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)及機(jī)器人學(xué)研制了一個(gè)能自動(dòng)尋線、識(shí)別并測(cè)量鐵片、避障、自主規(guī)劃路徑的智能電動(dòng)小車(chē)。論文分析了小車(chē)本體、主控系統(tǒng)、信息感知單元、驅(qū)動(dòng)單元等模塊的理論論證、設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程，并結(jié)合實(shí)際調(diào)試過(guò)程的分析，詳細(xì)闡述了小車(chē)整個(gè)行駛過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)在特色部分論文分析了以Mega8芯片為主基于概率分析的避障單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，串行掃描方式實(shí)現(xiàn)的人機(jī)接口，尋光雷達(dá)，小車(chē)位姿控制等內(nèi)容。

本設(shè)計(jì)的理論設(shè)計(jì)方案、調(diào)試方法、測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法及設(shè)計(jì)中的特色與創(chuàng)新點(diǎn)等對(duì)自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人、家用清潔機(jī)器人、滅火機(jī)器人等自主及半自主機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：兩輪小車(chē)光電尋線PWM調(diào)速尋光雷達(dá)路徑規(guī)劃自適應(yīng)位姿控制

Abstract

Basedonthecomputercontroltheory,MPUtechnology,sensingtechnology,intelligentcontroltheory,mechatronicsandRobotics,wehavedesignedalittleintelligentelectro-drivecarwhichcantraceblacklinesautomatically,identifyironandthenmeasureitssize.Thislittlecaralsohavetheabilityofobstacleavoidance,routeplanning,distancemeasuringetc.

Inourthesis,wegivethedetailsofthetheoreticformulating,designing,debuggingofourcar''''smainbody,it''''smaincontrolsystem,it''''sinformationperceivingunit,drivingunitandit''''smotionstrategy.Withtheanalysisofourdebuggingprocess,wegivetheplanningofthecar''''smotionparameterswhichmustbeconsideredduringthecar''''swholetask.

InPart3,weshowourinnovativepoints:Probabilityanalysisbasedobstacleavoidanceunit,human-machineinterfacebasedonserialscanningmethod,light-seekingradar,andself-adaptivepositioncontrol.

Finally,wethinkourworkcouldhaveaprofoundinfluenceonthedesignandimplementationoffully-autonomyorsemi-autonomyrobotsuchasautonomictransportrobot,fire-fightingrobot,homeclearingrobot,etc.

Keywords:2-wheelvehicle,PWM,lightseekingradar,routeplanning,self-adaptive

1方案設(shè)計(jì)與論證

根據(jù)題目的設(shè)計(jì)要求，小車(chē)要能自動(dòng)尋線、檢測(cè)金屬物、避障、尋光、測(cè)距離以及在不同的區(qū)域控制自己的速度與行駛角度。我們把設(shè)計(jì)分為五個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，這樣降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，使得整體條理更為清晰。這五個(gè)部分是：小車(chē)本體、主控單元、信息感知單元、驅(qū)動(dòng)單元。

1.1小車(chē)本體

小車(chē)行走機(jī)構(gòu)的方案分析與選擇：

方案一履帶式行走機(jī)構(gòu)：運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，走直線效果很好；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、移動(dòng)速度較慢，轉(zhuǎn)彎過(guò)程的控制性能較差。

方案二腿式行走機(jī)構(gòu)：可以走出多種復(fù)雜的路線，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)中的平衡性和穩(wěn)定性差、移動(dòng)速度較慢。

方案三兩輪式行走機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、移動(dòng)速度快、轉(zhuǎn)彎性能好，且易于控制，適用于小功率的行走驅(qū)動(dòng)。

方案四四輪式行走機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、移動(dòng)速度快、易于控制，但原地轉(zhuǎn)彎性能不夠好。

通過(guò)對(duì)比賽中小車(chē)要完成的任務(wù)的研究以及對(duì)四種方案的對(duì)比，我們最終選擇了兩輪式行走機(jī)構(gòu)。

車(chē)體框架，基于設(shè)計(jì)要，我們以對(duì)稱結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

基本要求

（1）電動(dòng)車(chē)從起跑線出發(fā)（車(chē)體不得超過(guò)起跑線），沿引導(dǎo)線到達(dá)B點(diǎn)。在"直道區(qū)"鋪設(shè)的白紙下沿引導(dǎo)線埋有1~3塊寬度為15cm、長(zhǎng)度不等的薄鐵片。電動(dòng)車(chē)檢測(cè)到薄鐵片時(shí)需立即發(fā)出聲光指示信息，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示在"直道區(qū)"檢測(cè)到的薄鐵片數(shù)目。

（2）電動(dòng)車(chē)到達(dá)B點(diǎn)以后進(jìn)入"彎道區(qū)"，沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)（也可脫離圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)）。C點(diǎn)下埋有邊長(zhǎng)為15cm的正方形薄鐵片，要求電動(dòng)車(chē)到達(dá)C點(diǎn)檢測(cè)到薄鐵片后在C點(diǎn)處停車(chē)5秒，停車(chē)期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。

（3）電動(dòng)車(chē)在光源的引導(dǎo)下，通過(guò)障礙區(qū)進(jìn)入停車(chē)區(qū)并到達(dá)車(chē)庫(kù)。電動(dòng)車(chē)必須在兩個(gè)障礙物之間通過(guò)且不得與其接觸。

（4）電動(dòng)車(chē)完成上述任務(wù)后應(yīng)立即停車(chē)，但全程行駛時(shí)間不能大于90秒，行駛時(shí)間達(dá)到90秒時(shí)必須立即自動(dòng)停車(chē)。

2、發(fā)揮部分

（1）電動(dòng)車(chē)在"直道區(qū)"行駛過(guò)程中，存儲(chǔ)并顯示每個(gè)薄鐵片（中心線）至起跑線間的距離。

（2）電動(dòng)車(chē)進(jìn)入停車(chē)區(qū)域后，能進(jìn)一步準(zhǔn)確駛?cè)胲?chē)庫(kù)中，要求電動(dòng)車(chē)的車(chē)身完全進(jìn)入車(chē)庫(kù)。

（3）停車(chē)后，能準(zhǔn)確顯示電動(dòng)車(chē)全程行駛時(shí)間。

（4）其它。

目錄2

簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)要求3

一、任務(wù)3

二、要求3

三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4

四、說(shuō)明4

簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)論文5

摘要5

Abstract5

1方案設(shè)計(jì)與論證6

1.1小車(chē)本體6

1.2主控單元6

1.3信息感知單元7

1.4驅(qū)動(dòng)單元8

1.5人機(jī)接口單元8

1.6策略的選擇8

2理論設(shè)計(jì)10

2.1小車(chē)本體設(shè)計(jì)10

2.2小車(chē)主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)11

2.3信息感知單元的設(shè)計(jì)13

2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元19

3特色與創(chuàng)新20

3.1串行掃描實(shí)現(xiàn)的人機(jī)接口20

3.2避障單元的設(shè)計(jì)20

3.3尋光雷達(dá)及小車(chē)位姿控制20

4調(diào)試過(guò)程及測(cè)試數(shù)據(jù)分析21

4.1調(diào)試儀器儀表21

4.2調(diào)試數(shù)據(jù)及分析21

參考文獻(xiàn)23