智能小车机器人:概念、应用场景、制作原理与优势特点

1 下载量 113 浏览量 更新于2024-06-21 收藏 27KB DOCX 举报
智能小车机器人制作大全 智能小车机器人是一种具备自主行动和感知能力的无人驾驶车辆,它们通常配备有多种传感器,能够在复杂环境中自主规划路径、避障、完成任务。智能小车机器人不同于传统机器人,具有更加灵活的行动能力和适应能力,可以广泛应用于各种领域。 **智能小车机器人的定义** 智能小车机器人是一种具备自主行动和感知能力的无人驾驶车辆,它们通常配备有多种传感器,能够在复杂环境中自主规划路径、避障、完成任务。 **智能小车机器人的应用场景** 智能小车机器人可以广泛应用于医疗、救援、工业等多个领域: * 医疗领域:智能小车机器人可以用于药物配送、医疗器械运输、病人转运等。 * 救援领域:智能小车机器人可以协助救援人员运输物资、搜索幸存者等。 * 工业领域:智能小车机器人可以承担生产线上的运输、装配、检测等任务。 **智能小车机器人的制作原理** 智能小车机器人的制作原理主要包括硬件和软件两个方面: * 硬件方面:需要选择合适的传感器、控制器、电机等部件,以实现机器人的移动、感知、执行任务等功能。 * 软件方面:需要编写程序来控制机器人的行动和决策。通常,智能小车机器人会采用一些算法,如路径规划、避障算法、运动控制等,以实现自主导航和任务完成。 **智能小车机器人的优势特点** 智能小车机器人具有以下几个优势特点: * 高智能化程度:智能小车机器人具有较高的自主性和智能化水平,能够根据环境变化自主规划路径、避障、完成任务。 * 操作简单:智能小车机器人通常可以通过手机或电脑进行远程操控,操作简单方便,即使非专业人士也能快速上手。 * 成本低:相较于传统机器人,智能小车机器人的制造成本较低,适合大规模生产和应用。 * 适应性强:智能小车机器人具备较好的环境适应能力,可以在不同地形、环境下完成运输、导航等任务。 智能小车机器人凭借其高智能化水平、简单操作、低成本以及强适应性等特点,在医疗、救援、工业等多个领域展现出了广泛的应用前景。随着技术的不断进步,智能小车机器人的未来发展前景可期,将在更多领域发挥重要作用。
2023-06-03 上传
智能小车的设计与制作 《智能电动小车》 摘要:本课题组设计制作了一款具有智能判断功能的小车,功能强大。小车具有以下几 个功能:自动避障功能;寻迹功能(按路面的黑色轨道行驶);趋光功能(寻找前方的 点光源并行驶到位);检测路面所放置的铁片的个数的功能;计算并显示所走的路程和 行走的时间,并可发声发光。作品可以作为高级智能玩具,也可以作为大学生学习嵌入 式控制的强有力的应用实例。 作品以两电动机为主驱动,通过各类传感器件来采集各类信息,送入主控单元AT89S52单 片机,处理数据后完成相应动作,以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压,高电流 ,四通道驱动集成芯片L293D。其中避障采用红外线收发来完成;铁片检测部分采用电感 式接近开关LJ18A3-8- Z/BX检测;黑带检测采用红外线接收二极管完成;趋光部分通过3路光敏二极管对光源信 号的采集,再经过ADC0809转化为数字信号送单片机处理判别方向。由控制单元处理数据 后完成相应动作,实现了无人控制即可完成一系列动作,相当于简易机器人。 关键字:智能控制 蔽障 红外线收发 寻迹行驶 趋光行驶 1.总体方案论证与比较 方案一:采用各类数字电路来组成小车的控制系统,对外围避障信号,黑带检测信号, 铁片检测信号,各路趋光信号进行处理。本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利 于小车智能化的扩展,对各路信号处理比较困难。 方案二:采用ATM89S52单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发 射管与及接收头,经过单片机调制后发射。铁片检测采用电感式接近开关LJ18A3-8- Z/BX检测,黑带采用光敏二极管对光源信号采集,再经过ADC0809转化为数字信号送到单 片机系统处理。此系统比较灵活,采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分,使系统硬 件简洁化,各类功能易于实现,能很好地满足题目的要求。 比较以上两种方案的优缺点,方案二简洁、灵活、可扩展性好,能达到题目的设计要求 ,因此采用方案二来实现。方案二的基本原理如图1所示。 图1 智能车运行基本原理图框图 避障部分采用红外线发射和接受原理。铁片检测采用电感式接近开关LJ18A3-8- Z/BX检测,产生的高低电平信号经过处理后,完成相应的记录数目,驱动蜂鸣器发声。 黑带寻迹依*安装在车底部左右两个光敏二极管对管来对地面反射光感应。寻光设计在小 车前端安装3路(左、中、右)光敏电阻对光源信号采集,模拟信号经过ADC0809转化为 数字信号送到MCU处理。记程通过在车轮上安装小磁块,再用霍尔管感应产生计数脉冲。 记时由软件实现,显示采用普通七段LED。此系统比较灵活,采用软件方法来解决复杂的 硬件电路部分,使系统硬件简洁化,各类功能易于实现。 2.模块电路设计与比较 1) 避障方案选择 方案一:采用超声波避障,超声波受环境影响较大,电路复杂,而且地面对超声波的反 射,会影响系统对障碍物的判断。 方案二:采用红外线避障,利用单片机来产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射, 发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来,红外线接收管对反射回来信号进行解调 ,输出TTL电平。外界对红外信号的干扰比较小,且易于实现,价格也比较便宜,故采用 方案二。 红外线发射接受电路原理图如图2所示。 采用红外线避障方法,利用一管发射另一管接收,接收管对外界红外线的接收强弱来判 断障碍物的远近,由于红外线受外界可见光的影响较大,因此用250Hz的信号对38KHz的 载波进行调制,这样减少外界的一些干扰。 接收管输出TTL电平,有利于单片机对信号的处理。采用红外线发射与接收原理。利用单 片机产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射,发射距离远近由RW调节,本设计调节 为10CM左右。发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来,红外线接收管对反射回来 信号进行解调,输出TTL电平。利用单片机的中断系统,在遇障碍物时控制电机并使小车 转弯。由于只采用了一组红外线收发对管,在避障转弯方向上,程序采用遇障碍物往左 拐方式。如果要求小车正确判断左转还是右转,需在小车侧边加多一组对管。外界对红 外信号的干扰比较小,性价比高。 。调试时主要是调制发射频率为接收头能接收的频率,采用单片机程序解决。发射信号 强弱的调节,由可调精密电阻调节。 图2 红外线发射接受电路原理图 2)检测铁片方案选择 方案一:采用电涡流原理自制的传感器,取才方便,但难以调试,输出信号也不可*,成 功率比较低,难以准确输出传感信息。 方案二:采用市面易购的电感式接近开关,本系统采用市面比较通用LJ18A3-8- Z/BX来完成铁片检测的任务。虽然电感式接近开关占的体积大,对本是可以接受,且输 出信号较可*,稳定性好,受外界的干扰小,故采用方案二。 检测铁片电路原理图如图3所示。 图3 检测铁片电