智能红外避障小车的设计和实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

智能小车自动避障功能是为了在复杂的环境下，可以实现自主、高效、省时地躲避障碍物。其关键点就是在一定的环境下，智能小车可以高效的识别并判断出障碍物的位置、形状、大小等信息，然后避障系统根据传感器采集到的障碍物信息，作出对应的避让动作。

智能小车的自动避障系统是实现运动和完成其他众多任务的基础，同时智能小车的自动避障水平是衡量其智能化高低的一个不可或缺的关键性能指标。避障技术能改善智能小车运动的稳定性及灵活性，并且性能优良的自动避障技术使智能小车能够适应不同工程背景以及更多的领域。自动避障策略的好坏直接决定着自动避障水平的高低，优良的自动避障策略提高了智能小车的自动避障性能，使智能小车拥有更高的应用价值。

智能小车在许多行业中都得到了应用，并且扮演着重要角色，它不仅具有民用价值，而且具有重要的军用价值。目前智能小车大规模应用于智能运输系统、自动搬运系统、特种作业、军事作战等领域。智能小车在智能运输系统中的应用，为智能运输系统带来如下益处：有利于减轻驾驶员的工作量，减少交通事故发生率，缓解交通拥挤与交通阻塞，提高公路的通行能力，提高通行的安全性，降低汽油损耗量。智能小车在自动化立体仓库、码头、搬运等物流作业部门发挥了重要的作用。智能小车提高了运输效率，减轻了搬运工人的工作强度。在特种作业方面，智能小车可以完成对核、化学污染区进行勘察的任务，准确采集到污染样本，提高污染区域信息采集的准确性和全面性，同时由于智能小车代替了人类深入污染区域，避免了人员伤亡。在军事领域，智能小车可以帮助人类在作战中按照预先设定的路线自动行驶至目的地，完成对敌军侦查、扫雷等作战任务。

2. 研究的基本内容与方案

车辆主动避撞系统，是在危险情况下防止车辆发生碰撞的智能系统，它通过机器视觉自动检测可能与自车发生碰撞的车辆、行人及其他障碍物，在驾驶员疲劳、疏忽等没有操作的紧急情况下，代替驾驶员控制汽车，采取减速、转向或制动等规避措施，防止碰撞的发生，所以建立基于驾驶员驾驶汽车习惯的模型是非常必要的。而驾驶员的驾驶过程大致可分为信息获取、轨迹决策和操纵控制三个环节。所以智能避障小车作为一个复杂的控制系统，其结构也应该相同，即由信息感知模块、决策控制模块和执行机构三个模块组成。

（1）信息感知模块：它是整个系统的信息采集部分，驾驶员在驾驶中所观察到的道路环境信息、车辆信息等都将直接影响车辆的安全性。所以主动避撞系统需要配置可以获取这些信息的传感器，并把这些信息传递给核心处理模块进行处理。目前用于获取道路环境信息的传感器主要为激光雷达、红外线、超声波传感器、摄像机等，本设计中采用的传感器为红外传感器。

红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到障碍物后反射，若红外接收管能够接收到反射回来的红外线继而输出低电平，若不能接收到反射回来的红外线继而输出高电平。以小车前后方向为x轴，左右方向为y轴，五组红外对管位于0°,45°,90°,135°,180°位置。此时红外探测方向是一个大于的弧面，保证了避障的有效性。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的知识。确定方案，完成开题报告。

第4－13周：学习单片机及红外发射接收传感器基本理论及其设计方法，完成智能红外避障小车的软硬件设计工作。

第14－15周：撰写毕业设计论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]苑毅,张志超,李伟.智能避障小车设计[j].自动化与仪器仪表,2011(3):36-37.

[2]姬红旭.基于stc89c52单片机智能避障小车设计[j].职业技术,2011(08):141-142.

[3]党智乾.基于单片机的智能寻光避障小车的设计与实现[j].自动化技术与应用,2015,34(01):26-29.