文档介绍：摘要
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人们的关注,而汽车的智能化已成为科技发展的新方向。本设计就是在这样的背景下提出来的。此次设计的简易智能小车是基于arm11控制及传感器技术的,实现的功能是小汽车可自动识别目标(比如一个小球),,利用电两个电机的差动调节, 控制电动小汽车的自动避障、寻光及自动停车。通过摄像头采集视野范围图像并对图像处理进行目标识别,并由arm系统来控制智能车的行驶状态。.
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自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械,电子,冶金,交通,宇航,,,改造,认识自然的过程中,由此发展起来的智能小车引起了众多学者的广泛关注和极大的兴趣。
智能小车,也就是轮式机器人,最适合在那些人类无法工作的环境中工作,该技术可以应用于无人驾驶机动车,无人生产线,仓库,服务机器人,航空航天等领域。作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态,进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。
智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,.
:传感器检测部分,执行部分,,还可以扩展循迹等功能,,选择正确的行进路线,,是由直流电机来充当的,: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,需要占用单片机资源,难以精确调速,, cpu使用AT89c52单片机,配合软件编程实现.
现智能小车发展很快,,避障,检测贴片,寻光入库,避崖等基本功能,
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2方案设计与论证
根据题目的要求,确定如下方案:首先设计出小车的基本模形以及传动方案,并在车上加装摄像头,并将采集图像数据传送至arm系统进行处理,然后由arm根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
模块方案比较及论证
根据设计要求,我们的目标识别小车主要由六个模块构成:车体框架、电源及稳压模块、主控模块、探测模块、电机驱动模块组成。
车体设计
在设计车体框架时,我们有两套起始方案,自己设计画出小车的模型和直接购买玩具电动车改装。
方案一:用现有的小车改装
电动小车价格低廉,有完整的驱动、传动和控制单元,其中传动装置是我们所需的。但玩具电动车采用普通直流电机驱动,带负载能力差,调速方面对程序要求较高。同时,玩具电动车转向依靠前轮电机带动前轮转向完成,精度低,又由于本次毕业设计只是理上研究,和巩固已学过的相关知识,如果购买小车会自带程序和一些图及参数,容易产生惰性。所以购买小车做实物的价值不大,因些我们放弃这一方案。
方案二:自己设计制作车架自己设计小车底盘,用两个直流减速电机作为主动轮,利用两电机的转速差完成直行、左转、右转、左后转、右后转、倒车等动作。减速电机扭矩大,转速较慢,易于控制和调速。而且自己制作小车框架,可以根据电路板及传感器安装需求设计空间,使得车体美观紧凑。通过pro/e设计相关的的小车模型,以便更直观的看到小车的运动原理和传动方案,所以综上我们选择方案二。如图2-2所示。
图2-2 小车模型设计
电源及稳压模块
方案一:采用交流电经直流稳压处理后供电
采用交流电提供直流稳压电源,电流驱动能力及电压稳定性最好,且负载对电源影响也最小。由于需要电线对小车供电,极大影响了壁障小车行动的灵活性及地形的适应能力。而且壁障小车极易把拖在地上的电线识别为障碍物,人为增加了不必要的障碍。故我们放弃了这一方案。
方案二:采用蓄电池供电
蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压稳定性能,且成本低廉。可采用蓄电池经781