自动导引和循迹避障扫地机器人设计与实现可行性研究报告.doc

自动导引和循迹避障机器人设计与实现可行性研究报告 目录 摘要………………………………………………………………………………………2 ABSTRACT…………………………………………………………………………………2 第一章 绪 论……………………………………………………………………………3 1.1智能小车的意义和作用 ……………………………………………………………3 1.2智能小车的现状 ……………………………………………………………………3 第二章 方案设计与论证 ………………………………………………………………4 2.1 主控系统 …………………………………………………………………………4 2.2 电机驱动模块………………………………………………………………………4 2.3 循迹模块 …………………………………………………………………………6 2.4 避障模块 …………………………………………………………………………7 2.5 机械系统 …………………………………………………………………………7 2.6电源模块 …………………………………………………………………………8 第三章 硬件设计 ………………………………………………………………………8 3.1总体设计 …………………………………………………………………………8 3.2驱动电路 …………………………………………………………………………9 3.3信号检测模块………………………………………………………………………10 3.4主控电路 …………………………………………………………………………11 第四章 软件设计 ……………………………………………………………………12 4.1主程序模块…………………………………………………………………………12 4.2电机驱动程序………………………………………………………………………12 4.3循迹模块……………………………………………………………………………13 4.4避障模块……………………………………………………………………………15 第五章 制作安装与调试 ………………………………………………………………18 结束语……………………………………………………………………………………18 致谢………………………………………………………………………………………19 参考文献…………………………………………………………………………………19 智能循迹避障小车 摘　要： 利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管 第一章 绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。 机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车（AVG—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。 该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不