《循跡避障小車設計》開題報告一、研究背景隨著IT領域的崛起，智能汽車成為了熱點。智能汽車，即智能化地根據人工所要求或者結合輕人工而不花費過多的人力而做出對應的標準動作。它可以應用于運輸業和生產業中，實現智能化管理和生產。智能汽車的成為了世界各國的熱點，促使世界各國不斷地對它進行積極研究和開發。各地的研究者旨在能設計和開發出更高的人工智能技術，形成一個穩定的人工智能系統，從而可以將人工智能運用在更加復雜的應用環境。在不久的將來，人工智能機器人的數量將會快速膨脹。智能車輛，將會受到越來越多的人關注，同時也不斷促進人工智能移動機器人的發展。智能小車，采用各種集成技術。該設計是一個高新技術集成，能感知周邊環境的參數變化而通過自身的運作而做出符合情況的反應，具備極高的綜合性和靈活性。目前，智能車輛具備的功能多種多樣，能自動報警，能保持一定安全距離而進行自動維護，能控制自身速度來巡航，能自動識別前方障礙物和能自動制動等，這些功能都體現了它的綜合性和靈活性。智能車輛必須具備同時又是最基礎的是能智能化循跡和智能化避障。二、研究目的及意義21世紀是個不斷朝著智能方向發展的時代，標志我們的世界會不斷地趨向于智能化，進入人工智能的時代。智能汽車早已開始發展，它是由智能汽車和智能道路構成的，目前尚無智能道路的技術條件，但在技術層面上卻是可行的。事實上，在智能汽車的目標達到以前，很多輔助駕駛系統都被廣泛地運用到了車輛中，比如智能雨刮，它能夠自動感知降雨，并能自動打開和關閉；在夜間燈光不充足的時候，將自動打開前照燈；智能空調系統，根據人體的體溫，對空氣流量、溫度進行自動調節；智能懸掛系統，也叫主動懸掛，能夠根據道路狀況，自動調節懸掛行程，降低車輛的碰撞；“防睡眠”，通過監控司機的眼睛，判斷司機的疲勞程度，并在必要的時候，自動停止工作。什么叫智能？智能就是無需花費過大的人力物力去完成既定的任務或者是去完成人工無法完成的任務，豐富了人的想象力和拓展了人探索世界的能力。同時智能自身又不斷地延伸和提高，例如衍生出發展去前景甚好的智能玩具車。智能玩具車的功能數量和結構的多種類，可以讓它適合玩的人群包括兒童、青少年和成人，把智能這種概念衍生到我們的身邊，培養了一批又一批的智能研究者。智能玩具車作為一種消費產品，不僅驅動智能，而且驅動經濟。開發性能優良、穩定、多功能的智能汽車已成為相關研究人員和玩具企業的重要任務。在避障功能方面，采用了紅外傳感器和超聲波裝置相結合的方法。如何實現最優避障函數，必須根據汽車的避障環境和自身的汽車結構來考慮和選擇傳感器。本設計綜合多方面考慮，選用超聲波傳感器。智能汽車的進步和發展也推動了大型移動設備智能化的研究，如汽車智能化，特別是超聲波在特定環境下智能汽車避障中的作用。三、研究思路該智能尋跡避障小車的實現是通過集成技術與傳感器技術，以達到尋跡避障的目的。該小車利用超聲波傳感器感知道路兩旁是否存在障礙物，使得小車更靈活地避障；通過循跡模塊中的傳感器檢測黑線代碼判斷從而實現尋跡。本設計使用的是STM32F103C6T6芯片，小車采用TB6612模塊來驅動電機，通過調試完成的代碼程序來控制小車的電機部分運轉。通過上述功能即可使小車自動識別道路，并在遇上障礙物時能靈活轉彎。四、研究方法為了滿足任務要求，確定了以下方案，選擇并設計了滿足要求的底盤，安裝了紅外管跟蹤模塊、超聲波避障模塊和主控模塊。主控芯片負責接收實時測量小車得到的測量數據，包括小車的運動狀態、速度和位置，根據返回的測量數據做出相應的分析，從而對小車進行智能控制。64引腳STM32F103作為控制芯片控制。尋跡功能的實現是利用循跡模塊上的灰度傳感器檢測黑線進而使小車實現自動尋跡運；避障功能則是通過超聲波傳感器對距離實行檢測，根據超聲波的傳回數據計算出前方距離，然后進行判斷，識別前方障礙物，小車確定轉彎。本設計根據小車的實時運動狀態來控制小車。小車避障靈活、準確，循跡穩定、精準，設計系統的各項指標。五、寫作大綱1.引言1.1研究背景1.2智能小車的發展狀況1.3研究的目的和意義2.系統總體設計2.1系統總體設計方案2.2外形設計2.3系統組成與設計思路3.硬件電路設計3.1單片機控制模塊3.2四路循跡模塊3.3超聲波避障模塊3.4電機驅動模塊3.5按鍵模塊3.6LED電路模塊4.系統軟件設計4.1系統主程序流程圖4.2系統測試及結論參考文獻六、研究進度1.撰寫開題報告2022年XX月XX日—2022年XX月XX日，學生通過查閱規定數量的相關文獻，深入現場，積累資料，完成調研后撰寫《開題報告》，指導老師審核批準后方可開題，進入畢業論文實施階段。2.論文初稿寫作2022年XX月XX日—2022年XX月XX日，完成畢業論文初稿寫作，并將論文初稿提交指導老師。3.修改第一稿2022年XX月XX日——2020年XX月XX日，按照指導老師意見對第一稿進行修改，重點修改結構，修改后交指導老師審閱，并聽取修改意見。并且進行中期檢查。4.修改第二稿2022年XX月XX日——2022年XX月XX日，對論文進行第二次修改，重點修改論點、論據、論證過程，修改后交指導老師審閱，并聽取修改意見。5.修改第三稿，完成定稿2