智能小車路徑跟蹤及防碰撞控制系統(tǒng)開發(fā)-開題答辯演示文稿

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告智能小車路徑跟蹤及防碰撞控制系統(tǒng)開發(fā)指導(dǎo)老師：王登貴主講人：稅靜目錄本課題的研究意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢本課題研究內(nèi)容及擬解決的問題本設(shè)計的方框圖各模塊的作用一本課題研究的意義隨著計算機(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)入了自動化、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。智能汽車是一種正在研制的新型高科技汽車，這種汽車不需要人去駕駛，人只舒服地坐在車上享受這高科技的成果就行了。在柔性自動

2、化生產(chǎn)線、智能倉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(yùn)輸和裝卸等，可采用智能尋跡小車完成相應(yīng)的任務(wù)。基于生產(chǎn)現(xiàn)場和日常生活的實(shí)際需要，研究和開發(fā)智能小車尋跡系統(tǒng)具有十分重要的意義。該項(xiàng)目的研究可以應(yīng)用于機(jī)車頭燈自動尋跡、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.二國內(nèi)研究動態(tài)我國開展智能車輛技術(shù)方面的研究起步較晚，開始于20世紀(jì)80年代。而且大多數(shù)研究處在于針對某

3、個單項(xiàng)技術(shù)研究的階段。雖然我國在智能車輛技術(shù)方面的研究總體上落后于發(fā)達(dá)國家，并且存在一定得技術(shù)差距，但是我們也取得了一系列的成果，主要有：（1）中國第一汽車集團(tuán)公司和國防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院與2003年研制成功我國第一輛自主駕駛轎車。（2）南京理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)等多所院校聯(lián)合研制了7B.8軍用室外自主車，該車裝有彩色攝像機(jī)、激光雷達(dá)、陀螺慣導(dǎo)定位等傳感器?？梢灶A(yù)計，我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)力將為

4、智能車輛的研究提供一個更加廣闊的前景。因此，對智能小車進(jìn)行深入細(xì)致的研究，不但能加深課堂上學(xué)到的理論知識，更能將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)用，為將來打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。三國外研究動態(tài)從20世紀(jì)70年代，美歐等發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究，大致可以分為二個階段:軍事用途、高速公路環(huán)境和城市環(huán)境。在軍事用途方面，早在80年代初期，美國國防部就大規(guī)模資助自主陸地車輛ALV（AutonomousLVehicle)的研究。進(jìn)入21世紀(jì)，為促進(jìn)無人駕駛車輛

5、的研發(fā)，從2004年起，美國國防部高級研究項(xiàng)目局(DARPA)開始舉辦機(jī)器車挑戰(zhàn)大賽(GrChallenge)。該大賽對促進(jìn)智能車輛技術(shù)交流與創(chuàng)新起到很大激勵作用。在2005年的第二屆比賽中，主辦方只在賽前2小時提供一張光盤，上面提供了比賽路線上2935個“路點(diǎn)”的方位與海拔等詳細(xì)資料。整個賽道有急轉(zhuǎn)彎、隧道、路口還有山路，比賽要求參賽車輛能夠自主完成全部路程。最終斯坦福大學(xué)的“斯坦利”，獲得了第1名。具有6個奔騰M處理器的電腦完成“斯

6、坦利”的所有程序的處理。車輛移動時，4個激光傳感器、一個雷達(dá)系統(tǒng)、一組立體攝像頭和一個單眼視覺系統(tǒng)感知周圍的環(huán)境。四發(fā)展趨勢美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）預(yù)測，本世紀(jì)中葉前，無人駕駛汽車將占據(jù)全球汽車保有量的75%，汽車交通系統(tǒng)概念將迎來變革，交通規(guī)則、基礎(chǔ)設(shè)施都將隨著無人駕駛汽車的出現(xiàn)而發(fā)生劇變，智能汽車可能顛覆當(dāng)前的汽車交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式。汽車行業(yè)著名咨詢機(jī)構(gòu)IHS發(fā)布預(yù)測報告稱，“通過電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛的智能汽車”，其發(fā)

7、展速度正在趕超純電動汽車，2030年左右將走進(jìn)尋常百姓家，2040年銷量將達(dá)到1180萬輛，占同期全球汽車市場總銷量的9%。以往在科幻大片中才能見到的無人駕駛汽車似乎離我們的現(xiàn)實(shí)生活越來越近了。五本課題的基本內(nèi)容比較與論證智能小車路徑跟蹤及防碰撞控制系統(tǒng)控制電路系統(tǒng)總體方案。熟悉各種傳感器、51、k60單片機(jī)的工作原理和特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)智能小車控制電路的原理圖設(shè)計。設(shè)計MK60DN512ZVLL10主控模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊，電源管理模塊的PCB

8、板實(shí)現(xiàn)智能小車自動尋跡。實(shí)現(xiàn)智能小車避障功能。實(shí)現(xiàn)智能小車遇障礙不能通過的情況下，蜂鳴器報警。六擬解決主要問題如何實(shí)現(xiàn)智能小車的轉(zhuǎn)向閉環(huán)控制，靈活的控制車速。如何實(shí)現(xiàn)智能小車的速度閉環(huán)控制，自動的控制智能小車加減速。智能小車算法以及實(shí)現(xiàn)。智能小車控制電路設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)攝像頭MK60DN256ZVLL10電機(jī)驅(qū)動速度檢測陀螺儀輔助調(diào)試電源管理蜂鳴警報舵機(jī)轉(zhuǎn)向本設(shè)計的方框圖各模塊的作用MK60DN512ZVLL10主控模塊：智能車系統(tǒng)以MK6

9、0DN512ZVLL10為控制核心，將采集攝像頭、編碼器等傳感器的信號，根據(jù)控制算法做出控制決策，驅(qū)動直流電機(jī)和舵機(jī)完成對智能汽車的控制并實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)硬件的最優(yōu)化設(shè)計和單片機(jī)資源的合理化使用。攝像頭模塊：可以通過一定的前瞻性，提前感知前方的賽道信息，為智能汽車做出決策提供必要的依據(jù)和充足的反應(yīng)時間。電源管理模塊：為整個系統(tǒng)提供合適而又穩(wěn)定的電源。電機(jī)驅(qū)動模塊：驅(qū)動直流電機(jī)完成智能汽車的加減速控制。速度檢測模塊：檢測反饋智能汽車輪的轉(zhuǎn)速，