循线小车循线避障的实现.docx

PAGE \* MERGEFORMAT14 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc390371543 一、设计任务和要求  PAGEREF _Toc390371543 \h 2  HYPERLINK \l _Toc390371544 二、设计应用背景  PAGEREF _Toc390371544 \h 2  HYPERLINK \l _Toc390371545 三、难点分析  PAGEREF _Toc390371545 \h 2  HYPERLINK \l _Toc390371546 四、实施方案  PAGEREF _Toc390371546 \h 3  HYPERLINK \l _Toc390371547 4.1 两套方案的分析与比较  PAGEREF _Toc390371547 \h 3  HYPERLINK \l _Toc390371548 4.1.1 主控系统  PAGEREF _Toc390371548 \h 3  HYPERLINK \l _Toc390371549 4.1.2 循迹模块  PAGEREF _Toc390371549 \h 3  HYPERLINK \l _Toc390371550 4.1.3 避障模块  PAGEREF _Toc390371550 \h 5  HYPERLINK \l _Toc390371551 4.2 设计最终拟采用的方案  PAGEREF _Toc390371551 \h 8  HYPERLINK \l _Toc390371552 4.2.1 传感器选择  PAGEREF _Toc390371552 \h 8  HYPERLINK \l _Toc390371553 4.2.2 优缺点分析以及成本  PAGEREF _Toc390371553 \h 12  HYPERLINK \l _Toc390371554 五、流程图设计  PAGEREF _Toc390371554 \h 12  HYPERLINK \l _Toc390371555 5.1 循线的流程图  PAGEREF _Toc390371555 \h 12  HYPERLINK \l _Toc390371556 5.2 避障的流程图  PAGEREF _Toc390371556 \h 13  HYPERLINK \l _Toc390371557 六、收获与体会  PAGEREF _Toc390371557 \h 14  HYPERLINK \l _Toc390371558 参考文献  PAGEREF _Toc390371558 \h 14   一、设计任务和要求 机器人要实现自动导引循迹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。 二、设计应用背景 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一种实用有效的方法。 三、难点分析 自己组装一个小车框架，在小车的左右两边分别加装一个光电开关，实现小车的循迹功能，在小车的右边水平固定一个光电开关，实现小车的避障功能。将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对小车的智能控制。 四、实施方案 4.1 两套方案的分析与比较 4.1.1 主控系统 方案1： 选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大