文 献 综 述

一、选题背景

随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化.智能小车是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多科学知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。而智能电动车正是智能机器人的一种，具有不可估量的实际意义。智能小车是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用，对解决道路交通安全提供了一新的途径。随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国高校也都很重视该题目的研究，许多国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。电子设计涉及到多个学科，机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等，是众多领域的高科技。电子设计技术，它是一个国家高科技实例的一个重要标准，可见其意义很大。

智能循迹小车的发展主要是在自动化控制领域，一些大中专院校为了培养学生动手及编程能力，同时提高学生的兴趣，为智能小车控制领域提供了环境。同时一些比较大型的比赛，如全国电子设计大赛开始采用这类的题目，虽然都是用小车，但是控制方式都是不一样。在智能小车现今发展最好的当时 飞思卡尔 举行的比赛，采用先进的摄像头采集黑线线路，此时要求芯片的运算速度是非常高的。 其他的一些黑线检测题目，都加了其他的一些要求，如两辆小车交叉抢跑等。
　　　智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。本次设计对智能小车的控制系统进行了研究，设计实现一个基于路径规划处理的智能小车控制系统。
　　无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛、全国大学生”飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是，国内不论是在机械还是电气领域，与国外的差距还是很明显的，所以作为机电一体化学生，必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。
　　为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立”智能循迹小车”一题作为尝试。

美国开始组织实施智能车辆先导计划, 欧洲提出公路安全行动计划,日本提出超级智能车辆系统。我国科技部则于2002年正式启动了”十五”科技攻关计划重大项目,智能交通系统关键技术开发和示范工程,其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究。预计在2020年之前进入智能交通发展的成熟期,人、车、路之间可以形成稳定、和谐的智能型整体。为了使智能机器能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对智能机器系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有智能机器研究室，如麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基#8212;梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发”MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。 除了这些研究单位，各智能机器企业也投入大量人力、财力开发机器人等智能系统。国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
　　　1、工业智能机器如：机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操做和维修)，而单机价格不断下降，平均单机价格从1991年的10.3万美元降至2002年的6.5万美元。
　　　2、机械结构向模块化、可重构化发展。 例如关节模块中的伺服电机、减速机检测系统三位一体化，由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机，国外已有模块化装配机器人产品问世。
　　　3、当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控、遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入使用化阶段。美国发射到火星上的”索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名的实例。

二：本课题设计内容

本设计要实现一种由单片机控制的智能小车，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用红外对管检测地面黑带已达到循迹的功能，通过超声波的发射、接受实现小车的避障功能，小车电机由L298控制，通过软件上的设计实现小车的PWM自动调速功能。系统流程图如下：

三、文献资料

[1] 姚培，张李坚，周晶香.基于单片机控制的智能循迹避障小车机.电信息2010（4）：192～193.

[2] 袁正道，赵恒.循迹避障小车在单片机教学中的应用. 河南广播电视大学学报2012(7):111～112.