多功能智能小车设计开题报告

1. 研究目的与意义

智能车(IntelligentVehicle,IV)，也称作无人地面车辆(UnmannedGroundVehicle,UGV)，是一个集环境感知、动态决策与规划、智能控制与执行等多功能于一体的综合系统。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强，环境要求不高，价格低廉，灵活性好，开发较为容易，在机器人领域起到功不可没的作用。智能小车正是机器人研究的一类分支，运用单片机技术，以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制技术、环境识别技术、传感技术、电子电气技术、计算机技术、机械制造与汽车制造等多学科与专业交叉的创新性领域。这种智能小车能够自动搜寻前进路线，还能爬坡，感知前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物。另外如果加入相关声光讯号后，更能体现出智能化和人性化的一面。

2. 课题关键问题和重难点

智能小车是智能化技术进程中重要的一步，将汽车工业通过汽车电子技术向智能化发展，做到脱离人手、人脑。智能车的目标是从被动驾驶到主动驾驶，从各个部件的分散工作到智能化的一体控制，这要求在技术上有优良的算法，结构上有精妙的设计，采集各类环境检测的传感系统，通过强劲的数据处理的控制系统，驱动调节整车的速度与方向，做到智能化的实现。

在此其中，有许多难点需要攻破：传感系统对环境检测的准确度和灵敏度，处理系统的算法优良度和应急处理，驱动控制系统在不同环境需要满足不同要求。面对不同的道路情况，做出相应合理的处理方式是智能车稳定性的重要体现。

3. 国内外研究现状（文献综述）

智能车运用单片机技术，以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制技术、环境识别技术、传感技术、电子电气技术、计算机技术、机械制造与汽车制造等多学科与专业交叉的创新性领域。这种智能小车能够自动搜寻前进路线，还能爬坡，感知前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物。另外如果加入相关声光讯号后，更能体现出智能化和人性化的一面。小车是智能化技术进程中重要的一步，将汽车工业通过汽车电子技术向智能化发展，做到脱离人手、人脑。智能车的目标是从被动驾驶到主动驾驶，从各个部件的分散工作到智能化的一体控制，这要求在技术上有优良的算法，结构上有精妙的设计，采集各类环境检测的传感系统，通过强劲的数据处理的控制系统，驱动调节整车的速度与方向，做到智能化的实现。

在智能车领域中也有许多不同的实现的方式，应用场景多种多样。在国外，在20世纪90年代处其实就兴起机器人足球运动，并举行了机器人足球世界杯，将车体与传感器互相结合，完成足球运动中的各种动作。还有无人驾驶汽车，近十年间汽车无人驾驶技术相关的发明专利在不断增加，各大半导体厂商与汽车供应商合作也更加积极。对车体进行智能化可以有效规避人类驾驶带来的风险，在车祸发生等关键时刻还能做出相应的规避动作，对人生和财产安全进行有效保护。智能车的发展设计汽车产业的发展，智能车更趋向汽车无人化、智能化，无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。 它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度 ,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。智能车在航空航天、军用、等方面也有重要作用，探月工程车，远程遥控坦克等。

经过大量的文献查阅与方案选择，直立车是智能小车领域的里的一支初步后起之秀，直立车运用现代工业上使用的自动控制原理，将小车通过两个轮子实现车子的停泊、移动、转向、加速与减速，该领域的研究在最近几年在短途代步工具的领域起到了中要的贡献，所以根据以上所得结论，定制了制作智能小车的基本功能：以两轮车体为基础架构﹑以msp430或arm 为主控芯片，设计一个包括直流电机、伺服电机以及相关传感器组成的智能小车，最终实现能够按照预先制定的程序运行的、能执行特定功能的直立小车。以msp430单片机或arm为主控芯片，选择性加装一些光电、红外线、超声波传感器或金属探测器等，实现对直立电动车的速度、位置、运行状况等参数的实时测量，并将测量数据传送至主控芯片进行实时处理，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。

4. 研究方案

以两轮车体为基础架构﹑以MSP430或ARM 为主控芯片，设计一个包括直流电机、伺服电机以及相关传感器组成的智能小车，最终实现能够按照预先制定的程序运行的、能执行特定功能的直立小车。以MSP430单片机或ARM为主控芯片，选择性加装一些光电、红外线、超声波传感器或金属探测器等，实现对直立电动车的速度、位置、运行状况等参数的实时测量，并将测量数据传送至主控芯片进行实时处理，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。

5. 工作计划

第一周~第二周：系统分析与调研，完成开题报告，并对方案大体有初步的研究。

第三周~第四周：学习掌握 msp430或arm控制器以及相关传感器的选择，初步定制硬件解决方案。

第五周~第六周：硬件系统子模块的选择，对系统的硬件系统进行设计和初步搭建。