智能小车运动控制系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

1.1国内外的发展状况及趋势

20世纪90年代，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，适应性强的移动机器人控制技术，真实环境下的规划技术为标志，展开了移动机器人更高层次的研究。随着技术的进步，移动机器入开始在更现实的基础上，开拓各个应用领域，向实用化前进。

为促进无人驾驶车辆的研发，从2004 年起，美国国防部高级研究项目局(darpa)开始举办机器车挑战大赛(grand challenge)。该大赛对促进智能车辆技术交流与创新起到很大激励作用。在2005年的第二届比赛中，主办方只在赛前2小时提供一张光盘上面提供了比赛路线上2935个“路点”的方位与海拔等详细资料。整个赛道有急转弯、隧道、路口还有山路，比赛要求参赛车辆能够自主完成全部路程。最终斯坦福大学的“斯坦利”，获得了第1名。具有6个奔腾m处理器的电脑完成“斯坦利”的所有程序的处理。车辆移动时，4个激光传感器、一个雷达系统、--组立体摄像头和一个单眼视觉系统感知周围的环境。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要任务和要求

本课题智能小车使用的是一款四轮的带有差速器的后轮驱动模型塞车，小车上装有视觉单元cmos摄像头、超声波传感器和红外线传感器，构成智能小车的环境探测系统，感知车体行驶方向，规划出安全的行驶路径。通过设计嵌有单片机的自动控制器，控制模型车在跑道上自主循迹运行，并保证模型车运行稳定，不偏离道路，速度越快越好。

2.2预期达到的目标

3. 研究的方法与步骤

3.1 硬件部分设计

对控制转向的舵机进行机械改造，提高其响应速度;调整底盘刚度;通过多次测试安

装好摄像头的位置，使它既能全面探测路面情况，又能使小车稳定行驶，以及测速装置中的自制码盘及红外传感器的安装等有关机械部分的在硬件电路中，需要设计电源模块，摄像头模块，测速模块，电机驱动模块，无线通讯模块，手动设置模块等的电路。

4. 参考文献

[1].张毅刚．新编mcs-51单片机应用设计[m]．哈尔滨工业大学出版社．2008-4

[2].李万玉,董介春.移动机器人路径跟踪控制方法的研究[j].青岛大学学报(自然科学版）,2004,17(2):36-40[3].陈义.智能车竞赛中道路的视频识别方案[j].电脑知识与技术.2011,[4].电动机的单片机控制，北京：北京航空航天大学出版社，2002[5].张幽彤，陈宝江，翟涌，等，汽车电子技术原理及应用，北京：北京理工大学出版社，2006.[6].胡海峰,史忠科,徐德文.智能汽车发展研究.计算机应用研究[j].2004，21(6):20-23.[7].李华等．mcs-51系列单片机实用接口技术(第1版)[m]．北京航空航天大学出版社．1993[8].全国大学生电子设计竞赛组委会，第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编，北京：北京理工大学出版社，2003.

[9]刘庆敏.基于arm的gprs dtu 的研发:[d]山东:山东大学.2009, 66-69

5. 计划与进度安排

1）第01-04周：收集资料，知识准备并完成开题报告； 2）第05-06周：系统方案设计及可行性研究； 3）第07-09周：系统硬件设计及绘图； 4）第10-12周：系统软件设计及编程； 5）第13-14周：系统的硬软件调试和设计收尾工作； 6）第15-17周：撰写毕业论文和毕业设计答辩准备。