单车智能泊车机器人控制系统设计开题报告

2020-05-01 08:50:37

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着全球的产业中心从制造业向非制造业的转移，机器人技术的研究重点也从结构式环境下工作的固定式机械臂、机械手转向非结构未知环境下自主移动是平台和机器人智能化。

本设计中单车智能泊车机器人实际上是一种轮式自主移动机器人。

共享经济的发展延伸出共享单车，但正是共享单车的随意停放的便捷性反而一定程度地影响了道路交通。

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2. 研究的基本内容与方案

本设计方案是为了实现单车智能泊车机器人能将随意停放的单车泊到适合指定的停车区域或者是智能单车库停车入口处。其基本设计要求为：对15kg以内的单车，在100m的单车最初停放到规定位置的距离内能够在1-2分钟内完成泊车过程，机器人能够自主移动，避开障碍物。

因此，本设计应完成单车智能泊车机器人的控制系统设计，控制器及传感器选型，控制程序开发，机器人轨迹规划及仿真以及说明撰写设计计算说明书。

首先先通过分析机器人需要实现的动作分析其应该实现哪些功能，即总体来说，机器人应首先能通过无线通讯接受总控制端口的命令，从而自主移动到大致位置，这过程包括使用红外传感器进行寻迹和超声波传感器进行躲避障碍，然后通过多个视觉传感器发现和识别单车，控制系统发送命令给执行电机装载单车，运输至指定位置，如下图所示。

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3. 研究计划与安排

1-3周：查阅相关文献，总结前人研究的技术特点和方案的技术核心，思索创新点，完成开题报告和外文翻译。

4-6 周：单车智能泊车机器人控制系统方案设计

1.总体方案流程图设计和功能原理图设计；

2.控制器、传感器的性能分析、选用和选型；

3.电机性能分析、选用和选型；

4.完成中期报告。

7-13周：单车智能泊车机器人控制系统方案实施

1.控制电路分析和设计；

2.驱动电路分析和设计；

3.控制算法和策略的研究；

4.控制程序开发，机器人轨迹规划及仿真。

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4. 参考文献（12篇以上）

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[3] 王秋芬，吕聪颖，周春光.算法设计与分析[M].北京：清华大学出版社，2011.

[4] 曹其新，张蕾.轮式自主移动机器人[M].上海：上海交通大学出版社，2012.

[5] 王积伟，吴振顺.控制工程基础[M].北京：高等教育出版社，2014.

[6] 王鸿鹏.复杂环境下轮式自主移动机器人定位与运动控制研究[D].南开大学，2009.

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