智能小車的研究背景及意義

智能小車的研究背景及意義1.1本課題的研究的背景以及現(xiàn)實(shí)意義2060（StanfordResearchInstitute，SRI）的尼爾斯·尼爾森（Nilsnilssen）和查爾斯·羅森（CharlesRosen）19661972Shakey信息、通信、導(dǎo)航和白色運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。這是一個(gè)典型的高科技綜合體。智能車輛又稱無人機(jī)，是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策和多層次輔助駕駛于一體的綜合系統(tǒng)。它具有自動(dòng)識別道路障礙物、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)維護(hù)安全距離、車速和巡航控制功能。智能車輛的主要特點(diǎn)是能夠在復(fù)雜的道路條件下，自動(dòng)操縱和驅(qū)動(dòng)車輛繞過障礙物，沿著預(yù)定的道路（軌道）行駛。智能車在原有車輛系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一些智能技術(shù)設(shè)備：(1)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，主要完成對來自攝像機(jī)所獲取的圖像的預(yù)處理、增強(qiáng)、分析、識別等工作;（2）用于獲取道路圖像信息的攝像機(jī)；(3)傳感器設(shè)備，車速傳感器用來獲得當(dāng)前車速，障礙物傳感器用來獲得前方、側(cè)方、后方障礙物等信息。智能車輛技術(shù)按功能可分為三個(gè)層次，即智能傳感/預(yù)警系統(tǒng)、車輛駕駛系統(tǒng)和全自動(dòng)操作系統(tǒng)。上層技術(shù)是底層技術(shù)的基礎(chǔ)。這三個(gè)級別如下：(1)智能感知系統(tǒng)，利用各種傳感器來獲得車輛自身、車輛行駛的周圍環(huán)境及駕駛員本身的狀態(tài)信息，必要時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。主要包括碰撞預(yù)警系統(tǒng)和駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。碰撞預(yù)警系統(tǒng)可以給出前方碰撞警告、盲點(diǎn)警告、車道偏離警告、換道/并道警告、十字路口警告、行人檢測與警告、后方碰撞警告等.駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)二包括駕駛員打噸警告系統(tǒng)、駕駛員位置占有狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等。（2）輔助駕駛系統(tǒng)利用智能傳感系統(tǒng)的信息進(jìn)行決策和規(guī)劃，向駕駛員提出駕駛建議或部分替代駕駛員進(jìn)行車輛控制操作。它主要包括巡航控制、車輛跟蹤系統(tǒng)、精確停車系統(tǒng)和精確移動(dòng)系統(tǒng)。(3)車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，這是智能車輛技術(shù)的最高層次，它由車載計(jì)算機(jī)全部自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)車輛操作功能。目前，主要發(fā)展用于擁擠交通時(shí)低速自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、近距離車輛排隊(duì)駕駛系統(tǒng)等。該智能車的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括以下幾個(gè)方面：（1）軍事偵察和環(huán)境探測?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍事偵察提出了更高的要求。世界各國普遍重視軍事偵察建設(shè)，采取各種有效措施防止敵人突然襲擊，廣泛應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，不斷發(fā)展多用途偵察設(shè)備和探測設(shè)備設(shè)備，在車上裝備攝像機(jī)、安全激光測距儀、夜視裝置和衛(wèi)星全球定位儀等設(shè)備，通過光纜操縱，完成偵察和監(jiān)視敵情、情報(bào)收集、目標(biāo)搜索和自主巡邏等任務(wù)，進(jìn)一步擴(kuò)大偵察的范圍，提高偵察的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。(2)探測危險(xiǎn)與排除險(xiǎn)情在戰(zhàn)場或工程中，我們經(jīng)常遇到各種各樣的事故。此時(shí)，智能檢測車將起到很好的作用。在戰(zhàn)場上，智能車輛可以用來清掃路邊炸彈，發(fā)現(xiàn)并摧毀地雷。對于民用，可以檢測化學(xué)品泄漏，可以進(jìn)行地鐵消防，在強(qiáng)烈地震后可以在廢墟中找到被埋的人。（3）安全檢測和損傷評估在工程建設(shè)領(lǐng)域，可對高速公路自動(dòng)巡跡，進(jìn)行道路質(zhì)量檢測和破壞分析檢測;對水庫堤壩、海岸護(hù)岸堤、江河大壩進(jìn)行質(zhì)量和安全性檢測。在制造領(lǐng)域，可用于工業(yè)管道中機(jī)械損傷，裂紋等缺陷的探尋，對輸油和輸氣管線的泄漏和破損點(diǎn)的查找和定位等。(4)智能家居在家庭中，你可以使用智能汽車來制作家具、遠(yuǎn)程控制家用電器、控制室溫等。這種汽車的研究將為未來的環(huán)境檢測提供有力的支持。1.2研究的目的和意義目前，國內(nèi)外的許多大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)都在積極投入人力、財(cái)力研制開發(fā)針對特殊1.3.2本設(shè)計(jì)的意義確定的設(shè)計(jì)課題。本設(shè)計(jì)采用更先進(jìn)的C51C51采用choms此，這種設(shè)計(jì)與實(shí)踐的結(jié)合具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。國內(nèi)外智能汽車研究現(xiàn)狀：4多年來一直在開發(fā)行星探測車系統(tǒng)。美國和前蘇聯(lián)在2060196619681997JPL（全名JetPropusion）laboratory，美國太空總署噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室)研制的sojourner202111959^-1976個(gè)月球探測車。ATMELAT89S51單片機(jī)可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀表、通訊設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域。AT89S51可以說是單片機(jī)領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。它的應(yīng)用如此廣泛，有許多優(yōu)點(diǎn)必要去學(xué)習(xí)和應(yīng)用該單片機(jī)，以滿足實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)的需要，也是適應(yīng)社會(huì)智能化、自動(dòng)化的趨勢。和理解。3隨著無線傳輸?shù)陌l(fā)展，測量變得相對簡單，數(shù)據(jù)處理的速度變得非?？欤踔量梢詫?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。該智能小車可以作為機(jī)器人的典型代表。它可以分為三大組成部分：傳感器檢測部分、執(zhí)行部分、cpu。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能，還可以擴(kuò)展循跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物。可以實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動(dòng)躲避。通過智能汽車系統(tǒng)的建設(shè)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的能力。在實(shí)踐過程中，我熟悉了以單片機(jī)為核心的控制芯片，設(shè)計(jì)了車輛的檢測、驅(qū)動(dòng)、顯示等外圍電路，并利用智能控制算法實(shí)現(xiàn)了對車輛的智能跟蹤。靈活運(yùn)用機(jī)電等相關(guān)學(xué)科的理論知識，結(jié)合實(shí)際電路設(shè)計(jì)的具體實(shí)施方法，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。在此過程中，加深對控制理論的理解和理解。（一）智能小車的作用和意義在人類不斷探索、改造和理解自然的過程中，制造能夠替代人類勞動(dòng)的機(jī)器一直是人類的夢想。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的感知系統(tǒng)，對于各種視覺技術(shù)，圖像處理技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)，而基于圖像的理解技術(shù)仍然非常落后。機(jī)器視覺需要大量的計(jì)算，在結(jié)構(gòu)化環(huán)境下只能識別一些簡單的目標(biāo)。視覺傳感器的核心器件是攝像管或CCD。目前，CCD自動(dòng)對焦。然而，CCD傳感器的價(jià)格、體積和使用方式并不占主導(dǎo)地位。因此，考慮到近知導(dǎo)絲和障礙物。對導(dǎo)線的感知相當(dāng)于賦予機(jī)器人視覺功能。避障控制系統(tǒng)基于AVG（自動(dòng)引導(dǎo)車）CPU到汽車一般不需要感知清晰的圖像，只需要粗略的感知，因此可以放棄昂貴的CCD傳感器，并考慮使用廉價(jià)且高質(zhì)量的紅外反射傳感器作為傳感器。智能汽車的執(zhí)行部分，有兩種方案：第一，勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有pwmpwmcpu（二）智能小車的現(xiàn)狀目前，智能汽車發(fā)展迅速，從智能玩具到其他行業(yè)都取得了實(shí)質(zhì)性成果?；緦?shí)現(xiàn)了跟蹤、避障、檢測與修補(bǔ)、燈光搜索與存儲(chǔ)、懸崖避讓等基本功能。在這些部分中，電子設(shè)計(jì)競賽中的智能汽車正在向語音控制系統(tǒng)發(fā)展。更著名的飛思卡爾智能汽車處于領(lǐng)先