1、畢業設計開題報告畢業設計開題報告智能小車路徑跟蹤及防碰智能小車路徑跟蹤及防碰 撞控制系統開發撞控制系統開發指導老師：王登貴指導老師：王登貴主講人：稅主講人：稅 靜靜目錄本課題的研究意義國內外研究現狀與發展趨勢本課題研究內容及擬解決的問題 本設計的方框圖 各模塊的作用一 本課題研究的意義 隨著計算機技術、控制技術、信息技術的快速發展，工業的生產和管理進入了自動化、信息化和智能化時代，智能化已經成為時代發展的需要。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。 在柔性自動化生產線、智能倉儲管理及物流配送等領域。當生產現場環境惡劣時，人工

2、不能完成的任務如物料運輸和裝卸等，可采用智能尋跡小車完成相應的任務。基于生產現場和日常生活的實際需要，研究和開發智能小車尋跡系統具有十分重要的意義。該項目的研究可以應用于機車頭燈自動尋跡、工廠自動化、倉庫管理、智能玩具和民用服務等領域，可提高勞動生產效率，改善勞動環境.二 國內研究動態 我國開展智能車輛技術方面的研究起步較晚，開始于20世紀80年代。而且大多數研究處在于針對某個單項技術研究的階段。雖然我國在智能車輛技術方面的研究總體上落后于發達國家，并且存在一定得技術差距，但是我們也取得了一系列的成果，主要有： （1）中國第一汽車集團公司和國防科技大學機電工程與自動化學院與2003年研制成功我

3、國第一輛自主駕駛轎車。 （2）南京理工大學、北京理工大學、浙江大學、國防科技大學、清華大學等多所院校聯合研制了7B.8軍用室外自主車，該車裝有彩色攝像機、激光雷達、陀螺慣導定位等傳感器。 可以預計，我國飛速發展的經濟實力將為智能車輛的研究提供一個更加廣闊的前景。因此，對智能小車進行深入細致的研究，不但能加深課堂上學到的理論知識，更能將理論轉化為實際運用，為將來打下堅實的基礎。三 國外研究動態 從20世紀70年代，美歐等發達國家開始進行無人駕駛汽車的研究，大致可以分為二個階段:軍事用途、高速公路環境和城市環境。在軍事用途方面，早在80年代初期，美國國防部就大規模資助自主陸地車輛ALV （Auto

4、nomous LandVehicle)的研究。 進入21世紀，為促進無人駕駛車輛的研發，從2004年起，美國國防部高級研究項目局(DARPA)開始舉辦機器車挑戰大賽(Grand Challenge)。該大賽對促進智能車輛技術交流與創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”的方位與海拔等詳細資料。整個賽道有急轉彎、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、一個雷達系統、一組

5、立體攝像頭和一個單眼視覺系統感知周圍的環境。 四 發展趨勢 美國電氣和電子工程師協會（IEEE）預測，本世紀中葉前，無人駕駛汽車將占據全球汽車保有量的75%，汽車交通系統概念將迎來變革，交通規則、基礎設施都將隨著無人駕駛汽車的出現而發生劇變，智能汽車可能顛覆當前的汽車交通運輸產業運作模式。汽車行業著名咨詢機構IHS發布預測報告稱，“通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車”，其發展速度正在趕超純電動汽車，2030年左右將走進尋常百姓家，2040年銷量將達到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實生活越來越近了。五 本課題的基本內容 比較與論

6、證智能小車路徑跟蹤及防碰撞控制系統控制電路系統總體方案。 熟悉各種傳感器、51、k60單片機的工作原理和特點。 實現智能小車控制電路的原理圖設計。 設計MK60DN512ZVLL10 主控模塊，電機驅動模塊，電源管理模塊的PCB板 實現智能小車自動尋跡。 實現智能小車避障功能。 實現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 如何實現智能小車的轉向閉環控制，靈活的控制車速。 如何實現智能小車的速度閉環控制，自動的控制智能小車加減速。 智能小車算法以及實現。 智能小車控制電路設計以及實現攝像頭MK60DN256ZVLL10電機驅動速度檢測陀螺儀輔助調試電源管理蜂鳴警報舵機轉向

7、本設計的方框圖本設計的方框圖各模塊的作用MK60DN512ZVLL10 主控模塊：智能車系統以主控模塊：智能車系統以 MK60DN512ZVLL10 為控制核心，將采集攝像頭、編碼器等傳感器的信號，根據控制為控制核心，將采集攝像頭、編碼器等傳感器的信號，根據控制算法做出控制決策，驅動直流電機和舵機完成對智能汽車的控制算法做出控制決策，驅動直流電機和舵機完成對智能汽車的控制并實現了單片機硬件的最優化設計和單片機資源的合理化使用。并實現了單片機硬件的最優化設計和單片機資源的合理化使用。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，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和充足的反應時間。為智能汽車做出決策提供必要的依據和充足的反應時間。電源管理模塊：為整個系統提供合適而又穩定的電源。電源管理模塊：為整個系統提供合適而又穩定的電源。電機驅動模塊：驅動直流電機完成智能汽車的加減速控制。電機驅動模塊：驅動直流電機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速，用于速度的閉環控速度檢測模塊：檢測反饋智能汽車輪的轉速，用于速度的閉環控制。制。陀螺儀模塊：用于坡道檢測，輔助智能車過坡。陀