面向取物任务的智能移动小车控制系统开发与实现开题报告

1. 研究目的与意义

一、文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）

1.1 研究背景

近年来，单片机技术的不断发展和创新大幅促进了社会生产的进步和人民生活水平的提高。基于各类单片机技术设计出的各功能智能机器人^[1]在工业、医学、军事等领域都有所应用，让我们的生产生活都变得越来越智能化。饭店里的上菜机器人，校园里的快递机器人（图一）以及本次北京冬奥会在选手村里大量运用的服务型机器人（图二）都是智能移动小车广泛应用于生活里的表现。

2. 研究内容和问题

二、本课题的基本内容，预计解决的难题

设计的主要内容：本项目要求设计并实现一款可抓取的基于51系列单片机的智能小车，包括系统的硬件电路和软件设计， 通过增加必要的传感器， 检测外围信息，实现智能移动小车的循迹、避障、抓取等功能。小车由12v供电模块、红外对管、l298n驱动、51最小系统、hc-05蓝牙模块、sg90舵机和us-015超声波传感器组成。

通过 keil uvision5环境进行软件编程设计，实现手机对智能小车的蓝牙通信控制、小车模式切换、循迹、避障、抓取等功能。小车处于循迹模式时，利用左右两个红外对管检测黑色轨迹。处于避障模式时，利用舵机辅助超声波传感器实现对前、左、右三个位置的数据采集，通过测量并计算小车与障碍物之间的距离，从而实现自动避障行驶。320小车利用红外对管传感器、超声波测距传感器检测道路信息，以51系列单片机为控制芯片处理信息数据，发出指令控制小车的具体行动，其中小车的四轮驱动由两个l298n 驱动电路模块完成。智能小车的设计方案要求能够实现对道路信息的实时检测，并对智能小车进行实时检测控制， 设计的整个系统要求电路结构简单，可靠性能高，使智能小车具有一定程度的红外循迹行驶能力、超声波探测能力和取物能力。

3. 设计方案和技术路线

三、课题的研究方法、技术路线

1. 以设计的单片机系统能够完成智能小车在整个抓取目标过程中的寻迹、避障以及抓取任务为设计内容与目标；

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   4. 研究的条件和基础

   四、研究工作条件和基础

   设备方面：

   1. 实验室已有的移动机器人，楼梯清洁机器人等作品的单片机平台；

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