高新能循迹小车毕业设计(论文)(编辑修改稿)

高新能循迹小车毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

............................................................................... 错误 !未定义书签。 5 工作总结 ...................................................................................................... 错误 !未定义书签。 5． 1 工作总结 ............................................................................................. 错误 !未定义书签。 5． 2 不足与展望 ......................................................................................................................... 9 致谢 ................................................................................................................................................. 9 参考文献 ....................................................................................................................................... 10 附录 ............................................................................................................................................... 11 毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 引言 现在人们很想拥有一种能够自动驾驶，而且能够适应多种复杂路面情况和并且沿着指定道路 (轨迹 )运行的机动车。 经过多年的努力，随着企业生产技术逐步提升，自动化控制技术不断加深，电子智能控制在汽车工业上的应用越来越普遍，人们的这一畅想终于有希望实现。 现在，世界上很多国家都在智能车辆领域进行研究和设计。 智能小车的研究则是移动机器人的一种，是一项包含计算机技术、传感技术、通讯技术、自动控制技术，人工智能技等技术的综合系统。 如今的智 能小车技术的发展主要有两大特点：首先，应用领域不断扩大；其次，智能化的程度越来越高。 它的功能主要是能够自动识别道路，自动控制车速，自动转向等。 智能小车具有环境感知的能力，规划决策的能力和多级辅助的驾驶能力，其主要优点是在较为复杂的道路情况下，自动驾驶车辆能够沿着指定的道路行驶，非常适合在人类无法活动的环境中工作。 作为智能交通系统 (ITS)中重要部分，智能小车的相关技术已经渗透到当今社会中的各个领域，并且也成为该领域中的研究热点。 课题的选题背景 随着汽车工业的不断发展，尤其是高速公路交通的发展，汽车的 速度越来越快，路面状况越来越拥挤，交通事故越来越频繁，汽车智能化的相关研究也就越来越备受关注。 与此同时，在消防、照明和医学领域的环境中引进智能小车也引起社会各界的广泛的关注。 因为智能小车在不同环境下进行检测的同时，必须要对其自身所处的复杂环境下的运动实时控制，所以就需要一个强大的软硬件平台来实现系统智能化的要求。 20xx年 2月，我国提出《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，文中提出，智能机器人是重点发展领域，并且纳入国家的十一五计划。 智能小车的设计系统是一类以智能行走机器人为背景，涉及到自动控制技术、模式 识别、驱动技术、传感与信息处理技术、人工智能、计算机技术、机械设计等多学科的一个综合设计。 智能小车技术不仅使传统工业的生产和研究发生了本质性的变化，对人类社会生活产生深远影响，智能小车系统在几乎每个领域都有广泛的应用前景。 例如，在日常生活中，智能小车可以替代导盲犬解决盲人的行走问题；在军事中，智能小车可以让人类能在非常危险地带完成像排雷、侦察等任务；在工业中，智能小车可以在一定程度上帮助人类在复杂环境中完成货物搬运、设备检测等任务；在科学研究方面，智能小车甚至可以在外星球完成勘探采样等任务。 智能机器人已经 研究了几十年了，但是关于智能机器人的定义各国并没有统一的定论。 其主要原因是因智能机器人而衍生的新技术、新概念发展的特别快，另一个原因是智能机器人有关“人”的概念而难以划分。 我国学者对机器人的定义是：“机器人是一类自毕业设计 (论文 ) 2 动化的机器，但是这种机器具备一些与人相似的智能能力，例如规划能力、感知能力、协同能力和动作能力，是一类具有高度灵活性的自动化的机器。 并且对于机器人的分类，国际上也没有统一的意见，我国将机器人分为两类：即特种机器人和工业机器人。 工业机器人是主要应用于工业生产方面，像机械手臂，自动化生产设备等，特种 机器人则主要面向娱乐、服务、农业、军用等。 本课题研究的智能循迹小车是属于特种机器人，是一种随着科学技术的发展，尤其是信息技术、计算机技术、电子技术、人工智能的飞速发展，成为了智能小车系统的实现的技术基础。 现在，智能小车的技术在民用汽车领域中主要应用于碰撞预警系统、智能速度适应、防撞及自动操作、辅助驾驶系统等。 智能小车在军事活动中的应用则更加典型和广泛。 车辆智能化是今后汽车工业的发展趋势，也是智能化、安全性要求越来越高的汽车工业的发展方向。 随 着信息技术和计算机技术的高新技术的发展，以及神经模糊技术、模糊控制技术、人工神经网络技术等新的控制技术的发展，将来智能小车系统将会有突破性的进展。 智能小车的实用性是是智能车辆发展的前进方向，环境适应性好、应变能力强的智能车辆将是今后的研究重点。 本课题研究目的和意义 本课题研究的是“高性能循迹小车的设计与实现”，希望智能小车上的系统应用于解决现实中问题。 智能小车是轮式机器人的一种，非常适合工作在那些人类无法工作的环境中。 如美国的“勇气”号和“机遇”号智能车主要任务是火星勘测，它们已经分别在其着陆区域附 近找到火星上过去曾有过水的证据。 目前，世界各国都在重点发展的智能交通系统 ITS(Intelligent Transportation System)主要的内容就是研究智能小车，这也是未来汽车工业发展的目标。 随着自动化技术发展和生产工艺提高，智能小车已经开始在不同领域解决现实问题：智能小车的研究有利于自动行驶车辆的研究。 人们一边在享受汽车带来的便利的，一边也开始关注其所带来的巨大问题。 跟据美国公路交通安全管理局数据指出，80％的擦碰事故都是应为驾驶员注意力不集中。 汽车的智能化可以大大减少驾驶员的工作量，减少由 于疲劳驾驶带来的安全问题；可以适应复杂的天气状况，减少交通事故的发生；联合网络卫星技术可以通知车辆合理的避开拥堵，达到科技治堵；并且可以降低车辆油耗、治理大气污染等。 因此，智能驾驶车辆将是今后汽车工业的发展趋势。 智能车辆驾驶必将会给人类生活带来巨大改变。 智能小车技术也已在许多工业生产部门得到广泛应用。 它们比人类有更好的可靠性，而且价格实惠，特别适合在人类无法工作的环境中工作。 智能小车技术正在逐渐的融入我们的社会，必将发挥更加大的作用。 智能小车在军事上也有着广泛应用。 智能小车特别适合在危险环境中使用，可以代 替军事人员完成侦查任务，避免军事人员伤亡。 智能小车在生活中也有广泛应用。 在西方发达国家，智能小车已经被用来帮助身体残疾人，通过人体和智能小车相互感应，帮助残疾人执行日常活动。 随着网络技术的不断高速发展，我们可以远距离控制家中的智能小车执毕业设计 (论文 ) 3 行指定的任务，例如清扫家具、控制家电等，任何任务都可以通过计算机编程来完成。 对于智能小车来说，它功能实现主要由研究路径识别，速度采集、角度控制及车速控制等功能模块组成，它是一个集环境感知、研究辅助驾驶等功能于一体的综合系统。 本实验中的工作环境为小车在白色轨道上，通过速度控制和 角度控制，使其自主地沿着一条指定的黑色引导线行驶。 综上所述，开发和研究智能、安全和灵敏度高的智能小车已经成为各国各界不断追逐的目标。 随着现代计算机技术和工业产品的不断更新，这为智能小车提供了技术上的支持，从模拟集成电路和传感器，到高级微处理器，使智能小车的智能性得到飞跃性提升。 其核心是自动控制系统，它是一个由传感器和处理器组成的网络，可以对路径识别、速度感应以及对路面情况做出反应，并自动调节行驶方向和速度，而无需遥控，能自行分析判断。 本课题对于解决现实问题有很大帮助，有很强的研究价值。 国内外智能车的发展现状 ． 研制智能小车大致经过三个阶段： 第一阶段就是可编程的示教再现型智能小车。 因为其不具有传感器，所以要不能接收外界的信息，在行驶过程中但不能根据外界环境的改变而调整自身，因此其应用范围很狭窄。 第二个阶段是具有一定的自适应能力和感知功能的智能型小车。