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摘 要

随着近年来世界范围的科技发展与现代汽车工业的进步，以及对于各种传感器的深入研究及开发，智能车作为两者相结合的产物应运而生，并迅速成为最热门的研究方向。智能车作为智能机器人的一种广泛应用于工业，环境监测，安防巡视及家居智能等各领域。因此，本课题采用多传感数据融合的方式，设计了一种自动引导小车。

本文基于笔者制作的智能车分析其软硬件结构，旨在阐述自动化立体仓库中自动导引小车的控制原理，介绍多种自动导引小车的导航与定位方法。

本文主要以设计的自动导引小车为研究讨论对象，该小车能够实现自动蔽障功能；寻物功能；寻找房间出入口功能；利用超声波测距、红外测距、电子指南针、以及循迹模块等方法通过多传感器数据融合技术实现智能小车自动定位到房间指定位置的功能；具有蓝牙，无线模块等接口，可以通过远程手持式操控器、智能手机或电脑实现机器人的远程控制，同时可以通过RFID直接发送命令，以及通过无线来对于电子标签的识别。通过对每个模块功能单独实现，最后整合各个模块，来逐一实现小车功能。

实物测试结果表明相关的硬件及相应的软件均可达到预期目标。

关键词：智能车 多传感器 多控制方式 定位 循迹

Research on automatic guided small car based on sensing technology

ABSTRACT

With the development of worldwide technology, the progress of modern automobile industry and the deeper researches on various sensors, smart cars, as the product of the combination of the two products, came into being and rapidly became the hottest research direction. Smart car, as one kind of intelligent robot, widely applied in industry, environmental monitoring, security patrol and home intelligence and other fields. Therefore, this project adopts technology of fusion of multi sensor data to design one kind of automatic guide car.

This paper is based on the hardware and software parts of the intelligent car designed by me, which has the purpose to illustrate control principle of automatic guided car in automation warehouse, and to introduce various methods of automatic guided car on navigation and orientating.

This paper is mainly to discuss the design of the automatic guided car as the research object of discussion, which can avoid obstacles, search things and the entrance of the rooms, orientate by various sensors like ultrasonic sensor, infrared sensor, electronic compass and orientation model. It can also controlled by cell phones and computers through Bluetooth or telecontrollers by wireless. In the meanwhile, RFID cards can send commends directly to it and the car can recognize electronic labels through wireless. After completing the function of each module individually, we finally integrate modules and to achieve the car function.

The tests showed that the completed smart car can meet every requirement in the design.

Key words: intelligent car various sensors various controlling methods orientating tracking

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景与研究意义 1

1.2 智能机器人国内外研究现状 2

1.3 主要研究内容 3

1.4 论文结构安排 4

第二章 系统总体方案设计与论证 5

2.1总体方案设计 5

2.2方案设计及论证 6

2.2.1 避障系统 6

2.2.2 循迹系统 6

2.2.3 速度检测系统 7

2.2.4 电机驱动系统 7

2.2.5 无线控制系统 7

2.2.6 蓝牙控制系统 8

2.2.7 RFID读卡系统 8

2.2.8 显示系统 8

第三章 硬件设计 9

3.1 总体设计方案 9

3.2 单片机控制电路 9

3.3 电机控制电路 10

3.3.1 驱动电路 10

3.3.2 PWM调速原理 11

3.4 避障电路 12

3.4.1 超声波避障电路 12

3.4.2 红外线避障电路 13

3.5 循迹电路 13

3.6 RFID读卡电路 14

3.7 通信电路 15

3.7.1 无线通信电路 15

3.7.2 蓝牙通信电路 16

第四章 软件设计 19

4.1 总体控制设计 19

4.1.1 智能车控制流程 19

4.2 避障算法设计 20

4.3 循迹模块算法 21

4.4遥控程序设计 22

4.4.1 无线遥控程序设计 22

4.4.2 蓝牙遥控程序设计 22

第五章 结论与展望 23

结语 25

参考文献 26

致谢 27

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