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基于51的避障循迹重力感应遥控的智能小车设计

1绪论

1.1选题背景

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电

子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都

很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出

的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。

设计的智能电动小车应该能够实现适应能力，能自动避障，可以智能规划路径。

智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定

的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要

达到的或是更高的目标。同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停

和进退，比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车，都属于这类遥

控车；智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度

的控制，无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它

的行驶方向。因此，智能小车具有再编程的特性，是机器人的一种。

中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，

开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域

（航天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。

智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用，以尽可能少的投入得到最

大的收益，大大提高工业生产的效率，实现现有工业生产水平从自动化向智能

化升级，实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计，到

数字电路设计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来

越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。

智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系

统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制

等技术，是典型的高新技术综合体。

1.2智能小车研究现状

智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是许多高新技术综合集成的载体。

智能车辆驾驶是一种通用性术语，指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综

合车辆技术。智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分

的自动驾驶功能，下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况。

1.2.1国外智能车辆研究现状

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可

以分成三个阶段：

第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国

BarrettElectronics公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS

（AutomatedGuidedVehicleSystem）。该系统只是一个运行在固定线路上的

拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本得特征即无人驾驶。早期研制

AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平，应用领域仅局限于仓库内的物

品运输。随着计算机的应用和传感技术的发展，智能车辆的研究不断得到新的

发展。

第二阶段从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓

有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索。

在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC），其目标之

一就是研究发展智能车辆的可能性，并促进智能车辆技术进入实用化。在亚洲，

日本于1996年成立了高速公路先进巡航辅助驾驶研究会，主要目的是研究自动

车辆导航的方法，促进日本智能车辆技术的整体进步。进入80年代中期，设计

和制造智能车辆的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆

平台。

第三阶段从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。

最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（CarnegieMellonUniversity）机器人

研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，

取得了显著的成就。

目前，智能车辆的发展正处于第三阶段。这一阶段的研究成果代表了当前

国外智能车辆的主要发展方向。在世界科学界和工业设计界中，众多的研究机

构研发的智能车辆具有代表性的有：

德意志联邦大