1. 研究目的与意义
1.1 研究背景
随着科技的发展以及人们对生活质量要求的不断提高,平衡车作为一种短途代步工具,越来越多地出现在人们的视野中。也因为其轻巧方便,受到人们的青睐。平衡车的控制是一种倒立摆控制,其控制系统较为复杂,需要深入的研究。
巡线避障平衡车便是其中的典型代表之一。目前,移动机器人的开发和研究越来越令人瞩目,而具有巡线避障功能的平衡小车作为移动机器人的重要分支,非常值得我们探索和讨论。智能巡线避障功能以智能导航系统为主要功能模块,帮助小车能够实现自主识别和判断正确路线的功能。巡线避障平衡小车可以在没有人为管理的情况下实现智能循迹导航功能以及避开障碍物的功能。
2. 研究内容和预期目标
2.1 本课题设计的主要研究内容
利用单片机技术、电机驱动技术、无线技术等知识设计一个基于单片机的智能系统,控制小车在特定信号的引导下进行运动并到达指定的位置。其涉及的知识面较广,它涵盖了电子、机械、通信、软件学等领域。通过本次设计掌握一般自动控制系统的软件((如C语言、汇编语言),硬件(如电机驱动电路、放大比较电路、抗干扰电路)的设计原理及实现方法,能提高对系统设计的总体调试和整体把握能力,熟悉系统的开发安装调试过程,为今后的工作打下基础。
本次设计通过搭载摄像头进行图像处理实现自动巡线,同时可监测小车运动道路状况。为避免小车前进过程中发生碰撞,还利用超声波技术实现障碍物躲避。
3. 研究的方法与步骤
3.1 本课题拟采用的研究方法 查阅关于巡线避障平衡小车的相关文献和论文,了解其工作原理。 寻迹电路采用红外光电传感器进行检测并且寻迹运动。主要利用红外传感器发出的红外线的反射原理,当红外线照射到白色地面时会有较大的反射,如果距离在传感器正常工作范围内,红外传感器能正常接收到反射回的红外线,此时会输出高电平。如果红外线照射到黑色标志线,由于黑色标志线是不反光材料从而黑色标志线会吸收红外光,红外接收管接收到红外线强度就很弱,此时输出低电平,寻迹时引导线是黑色不反光材料,基本不会反射照射到黑线上的红外线。
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4. 参考文献
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