智能循跡機(jī)器人設(shè)計開題報告

1、<p>　　xxxx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p><b>　?。▽W(xué)生填表）</b></p><p>　　院系：電子信息工程學(xué)院 xxxx年0x月xx日</p><p>　課題名稱智能循跡機(jī)器人設(shè)計與研究（軟件）</p><p>　學(xué)生姓

2、名專業(yè)班級課題類型硬件設(shè)計 </p><p>　指導(dǎo)教師職稱課題來源教學(xué) </p><p>　1. 設(shè)計（或研究）的依據(jù)與意義隨著計算機(jī)技術(shù),控制技術(shù)，信息技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)的生產(chǎn)和管理進(jìn)入自動化，信息化和智能化時代，智能化已經(jīng)成為時代發(fā)展的需要。在柔性自動化生產(chǎn)線，智能仺儲管理及物流配送等領(lǐng)域，當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境惡劣時，人工不能完成的任務(wù)如物料運輸和裝卸等，可采用智能循跡機(jī)器人完成相關(guān)的

3、任務(wù)?；谏a(chǎn)現(xiàn)場和日常生活的實際需要，研究和開發(fā)智能機(jī)器人循跡系統(tǒng)具有十分重要的意義。該項目的研究可以應(yīng)用與機(jī)車頭燈自動循跡，工廠自動化，倉庫管理智能玩具和民用服務(wù)等領(lǐng)域，可提高勞動生產(chǎn)效率，改善勞動環(huán)境。智能機(jī)器人能夠感知環(huán)境，能夠有學(xué)習(xí)，情感和對外界一種邏輯判斷思維。它作為現(xiàn)代高科技的集成體，是21世紀(jì)的科技制高點之一。移動機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該說它是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個綜合性的結(jié)果。同時，它為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一門有著重大影響的科

4、學(xué)技術(shù)，移動對機(jī)器人的研究成果又提高了本國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。還有，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究?？梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計就是對智能小車的初步</p><p>　2. 國內(nèi)外同類設(shè)計（或同類研究）的概況綜述機(jī)器人技術(shù)是一個國家高技術(shù)實力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，它涉及到多個學(xué)科，機(jī)械、電工、自動控制、計

5、算機(jī)測量、人工智能、傳感技術(shù)等等，是眾多領(lǐng)域的高科技。而移動機(jī)器人比賽就是機(jī)器人技術(shù)的一個重要研究方向，目前許多國家己經(jīng)把移動機(jī)器人比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。移動機(jī)器人比賽是一種高科技對抗活動，各國專家學(xué)者通過移動機(jī)器人競賽，不斷推進(jìn)了在競賽型移動機(jī)器人方面的研究，不斷改進(jìn)機(jī)器人尋址速度和算法研究，試圖讓機(jī)器人更接近智能化，它集高科技、娛樂和比賽于一體，引起了各國的廣泛關(guān)注和極大興趣，從而推動了移動機(jī)器人研究的熱潮......如日本

6、各種工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入市場。參考文獻(xiàn)胡壽松. 自動控制原理（第五版）[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2007:(美)尾形克彥. 現(xiàn)代控制工程(第四版)[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 2007Su Lian-Cheng, Zhu Feng. Design of a novel omnidirectional stereo vision system[J]. Acta Automatica Sinica, 2006,</p

7、><p>　3. 課題設(shè)計（或研究）的內(nèi)容本部分的內(nèi)容應(yīng)該和《設(shè)計任務(wù)書》中的第一部分(設(shè)計內(nèi)容)相對應(yīng)，但更詳細(xì)。智能循跡機(jī)器人的設(shè)計可分為軟件和硬件兩部分硬件部分：主要包括電機(jī)控制，黑線檢測和時間顯示三部分。電機(jī)控制：可以采用PWM脈沖調(diào)制，原理圖如下所示通過調(diào)節(jié)占空比能進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。但是該設(shè)計方案所含元器件比較多，給焊接帶來不便。由于系統(tǒng)對電機(jī)的控制要求不高，我們可以采用L298芯片對電機(jī)進(jìn)行控制。L298能夠

8、實現(xiàn)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停轉(zhuǎn)，滿足設(shè)計要求。黑線檢測也可以采用很多方案，比如圖像識別，顯然這種方法復(fù)雜，而且由于只是用來檢測黑線，用紅外對光二極管完全能滿足設(shè)計要求。二極管發(fā)出光線通過地面反射，由于黑線對光線有吸收作用，從而檢測出黑線。顯示部分:顯示部分主要時編程，硬件上比較簡單，只需數(shù)碼管和簡單的外部電路就可以了，數(shù)碼管的選擇有共陽極和共陰極的區(qū)別，共陰極的工作電流比較大，需要三極管進(jìn)行電流放大，單片機(jī)不能直接驅(qū)動數(shù)碼管。為了簡單我們可以采用

9、共陽極數(shù)碼管。顯示主要是顯示小車的運行時間，用定時器可以定時，采用動態(tài)掃描對時間進(jìn)行顯示。匯編語言可讀性，可移植性差，因此系統(tǒng)的編程可以采用C語言實現(xiàn)，</p><p>　4. 設(shè)計（或研究）方法（方案）1，處理器的選擇處理器可以選擇采用DSP和51單片機(jī)，DSP適合用于控制電機(jī)，功能強大。51單片機(jī)應(yīng)用廣泛，能滿足一般控制的需要。由于對51單片機(jī)比較熟練，價格便宜，而DSP控制相對而言復(fù)雜，故采用51單片機(jī)。5

10、1單片機(jī)采用AT89C52，性能參數(shù)如下：1,與MCS--51產(chǎn)品指令與引腳完全兼容2，8K字節(jié)可重復(fù)擦寫Flash閃速存儲器3，1000次擦寫周期4，全靜態(tài)操作：0Hz---24Hz5，256*8字節(jié)內(nèi)部RAM6，32個可編程I/O口線7，三個16位定時/計數(shù)器8，8個中斷源 8KB的程序存儲器和256的數(shù)據(jù)存儲器完全能滿足設(shè)計要求，避免了外部存儲器的擴(kuò)展，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。Flsh存儲器便于擦寫。上述參數(shù)完全能滿足設(shè)計要求。2，

11、電機(jī)的選型考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度，當(dāng)車速過高時容易沖出黑線，所以電機(jī)必須低速，同時由于電機(jī)要直接帶動負(fù)載，要求要有大扭矩，電機(jī)在額定電壓下負(fù)載不同轉(zhuǎn)速不同，因此電機(jī)需要一個速度檢測裝置，便于在不同負(fù)載下能使電機(jī)轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定，速度檢測裝置可以采用紅外對光二極管和編碼器。電機(jī)的低速，大扭矩可以采用齒輪減速裝置實現(xiàn)。由</p><p>　5. 實施計劃4-5周 查閱資料、讀相關(guān)的文獻(xiàn)，進(jìn)行知識儲備6-7周 設(shè)計出簡易