1、 1 第第 1 章章 绪绪 论论 1.1 智能小车的发展背景智能小车的发展背景 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的民展已经遍及机 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，制造能替代人工作的 机器一直是人类的梦想。 其中智能小车可以作为机器人的典型代表。其需要实现自 动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，实现自 动识别路线，选择正确的行进路线，使用传感器感知路线并作 出判断和相应的执行动作。智能小车设计与开发涉及控制、模 式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学
2、科。它可以分为三大部分：传感器检测部分，执行部分，CPU。 现智能小车发展很快，从智能玩具到各行业都有实质成果， 其基本可实现循迹、避障、检测贴片，寻光入库、避崖等基本 功能，有向声控系统发展的趋势。比较出名的飞思卡尔智能小 车更是走在前列，我们此次的设计主要实现循迹这一个功能。 开展自主寻迹智能小车的研究工作，正适合机电一体化专 业，制作智能小车为机电一体化专业学科的学生学习和掌握机 电一体化技术有很大的帮助，对机电一体化专业学科的学生进 一步巩固已学知识加深已学知识起到促进作用，引导和激励学 第一章 绪论 2 生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质， 发现和培养一批在学术科技上
3、有作为、有潜力的优秀人才。 我 们从来没接触过智能小车方面的知识，这对于我们来说是一个 巨大挑战，整个研究的过程，我们都是摸着石头过河的。由于 知识和经验的缺乏，我们经常会遭到失败，有时一个小小的因 素，就会影响到设计，所以我们的步伐前进得很慢。研究的进 程大概可能分为：资料收集及整理阶段、硬件制作阶段和调试 阶段。公欲善其事，必先利其器，在做每件事之前都要先经过 思考，我们在制作之前会先从网上、书上及请教老师来收集资 料，把资料经整理理解透了之后，做出设计。接着就是制作硬 件，工具和电子元件都需要购买，途径可以是网购或是商店， 由于设计不是完美的，我们不能做到一次就把需要的元件都列 出来，一
4、次性购买，所以我们分了好几次去商店买元件；因为 方案没有最终确定，若是直接焊接电路板，设计如果不成功， 整个电路板就没用了，这样就增加了制作的成本，所以我们需 要用面包板制作硬件，在调试阶段完成最终确立设计之后，我 们才做出电路板。调试阶段就是要测试设计是否成功、合理， 当然经常会失败，但我们要在每次的失败中吸取经验、改正错 误，取得最后的成功。整个过程是漫长的，但我们在无数的挫 败之后终于成功制作出了智能小车 3 第二章第二章 系统设计系统设计 2.1 智能小车的工作原理智能小车的工作原理 本次智能小车的工作原理，正如现在工厂中用的变频器一 样，把小车的每个轮子的动力机构，也就电动机，把它做成一 个闭环的系统，让每个电动机的转速恒定，无论哪些影响它的 因素改变，它的输出转速依然恒定，如小车爬坡和小车下坡， 让它们的速度时刻匀速， 电机的工作采用 PWM 脉冲调制， 让它 的速度可控，适应我们的转速要求，如小的平滑启动，小车的 加速超车，采用两三个单片机做数据处理，第个电机用一个单 片机做它的数据处理，在用第三个单片机做总数据发送，采用 三个单片机的多机通信模式实现数据的交换，让两个
