【正文】 C、 D 為萬(wàn)向輪 圖 3 第四種方案 采用單萬(wàn)向輪控制小車(chē) （如圖 4） 的轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)后退等功能，操作簡(jiǎn)單且以實(shí)現(xiàn)控制，價(jià)格低廉等功能，使這一種方案得到應(yīng)用。 采用履帶控制 需要考慮的因素增加，例如變速比，齒輪安裝，同軸性，傳動(dòng)比，機(jī)械效率等問(wèn)題，這一些都超過(guò)了設(shè)計(jì)的本質(zhì)問(wèn)題（ RS232 串口控制），因此本方案也不適合本設(shè)計(jì)內(nèi) 容。 因此種方案雖然機(jī)動(dòng)性能好，但是造價(jià)較高且不容易操作，并且現(xiàn)在運(yùn) 用也只在越野車(chē)等高要求的你工作中使用。另外，斯特拉斯堡（ Strasbourg）RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 試驗(yàn)中心、英國(guó)國(guó)防部門(mén)的研究、美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、奔馳公司、美國(guó)麻省理工學(xué)院、韓國(guó)理工大學(xué)對(duì) 智能車(chē)輛也有較多的研究。算法假設(shè)道路是水平地，并且有連續(xù)或點(diǎn)化的車(chē)道標(biāo)志 線。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的研究。使用機(jī)器視覺(jué)來(lái)保證橫向和縱向的車(chē)輛控制。 MOB－ LAB 是開(kāi)放“移動(dòng)試驗(yàn)室”的代名詞，后來(lái)用來(lái)研發(fā)車(chē)載實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)車(chē)道軌跡，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自主駕駛。 國(guó)外智能 小車(chē)的研究現(xiàn)狀 智能車(chē)輛的研究始于 20 世紀(jì) 50 年代初，美國(guó) Barrett Electronics 公司開(kāi)發(fā)出的世界上第一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛系統(tǒng)。車(chē)內(nèi)的環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別出道路狀況，測(cè)量前方車(chē)輛的距離和相對(duì)速度，相當(dāng)于駕駛員的眼睛；車(chē)載主控計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的路徑規(guī)劃軟件根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)提供的道路信息、車(chē)前車(chē)輛情況以及自身的行駛狀態(tài)，決 定是沿道路前進(jìn)還是換道準(zhǔn)備超車(chē)，相當(dāng)于駕駛員的大腦；接著，自動(dòng)駕駛控制軟件按照需要跟蹤的路徑和汽車(chē)行駛動(dòng)力學(xué)，向方向盤(pán)控制器、油門(mén)控制器和剎車(chē)控制器發(fā)出動(dòng)作指令，操縱汽車(chē)按規(guī)劃好的路徑前進(jìn)，起到駕駛員的手和腳的作用。由于 JLUIV— 3 型 AGV 性能優(yōu)越，智能化程度高，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，必將會(huì)產(chǎn)生重大的社 會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)只要研究在運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制條件下，采用最基本的匯編語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序，采用 AT89C51 單片機(jī)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制，同時(shí)準(zhǔn)確運(yùn)用 L298 來(lái)實(shí)現(xiàn)高低電壓控制直流電機(jī)。 主要研究?jī)?nèi)容 智能車(chē)輛是一個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動(dòng)行駛為一體的高新技術(shù)綜合體?，F(xiàn)在的智能小車(chē)已在許多部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)美國(guó)玩具協(xié)會(huì)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)全球玩具銷量增幅與全球平均 GDP 增幅大致相當(dāng)。 Using 12 v dc speed motor control two wheels, achieve forward, backward, left turn, turn right, etc. The smart car adopts dc motor and its control circuit for the whole system driver part, AT89C51 control core of for the entire system, using now more popular wireless bluetooth module, realize the serial port control instead of RS232 wireless control。 RS232 串口智能小車(chē) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要基于串口通信與 AT89C51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能 控制。本設(shè)計(jì)智能車(chē)以鋁塑板為底板，車(chē)體輕盈，便于控制外形態(tài)；采用 12v 直流調(diào)速電機(jī)控制兩個(gè)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn) 等。 Using vb based languages to realize control programming, the maneuverability is greatly increased, and the control of more and more easily and writeable only sex also have further improved。而全球玩具市場(chǎng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)比重卻發(fā)生了重大改變：傳統(tǒng)玩具的市場(chǎng)比重正在逐步縮水，高科技含量的電子玩具則蒸蒸日上，已經(jīng)成為玩家行業(yè)發(fā)展的主流。例如焊接、噴漆、檢測(cè)、醫(yī)療應(yīng)用等。它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用，隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，智能控制必將迎來(lái)它的發(fā)展新時(shí)代。 國(guó)內(nèi)智能小車(chē)的研究現(xiàn)狀 RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 吉林大學(xué)智能車(chē)輛課題組長(zhǎng)期從事智能車(chē)輛自主導(dǎo)航機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究。中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司和國(guó)防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院于 2020年 7月研制成功 我國(guó)第一輛自主駕駛轎車(chē)。 另外，我國(guó)清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也正在研發(fā)智能車(chē)輛。 1974 年，瑞典的 Volvo Kalmar 轎車(chē)裝配工廠與 Schiinder－ Digitron 公司合作，研制出一種可裝載轎車(chē)車(chē)體的 AGVS，并由多臺(tái)該種 AGVS 組成了汽車(chē)裝配線，從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車(chē)及叉車(chē)等運(yùn)RS232 串口智能小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 輸工具。 MOBLAB 有以下主要特點(diǎn)：車(chē)輛前后裝備彩色攝像機(jī)，用來(lái)檢測(cè)輛外部環(huán)境；兩個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理器（利用相應(yīng)算法結(jié)構(gòu)，以 200ms一幅圖像速度分析圖像）； 4 個(gè)車(chē)載傳感器來(lái)測(cè)量橫向和縱向車(chē)輛加速度；在車(chē)輛左右側(cè)安裝的毫米波雷達(dá)感知道路左右兩側(cè)環(huán)境；兩個(gè) PC 處理器處理雷達(dá)和其他融 合的傳感器數(shù)據(jù)；德意志聯(lián)邦大學(xué)的研究。 1988 年，在都靈的 PROMETHEUS 項(xiàng)目第一次委員會(huì)會(huì)議上，智能車(chē)輛維塔（ VITA， 7t）也進(jìn)行了展示，該車(chē)可以自動(dòng)停車(chē)、行進(jìn)，并可以向后車(chē)傳送相關(guān)駕駛信息。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)智能交通研究所所研發(fā)的三輛智能原型車(chē)輛，配備不同的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合和錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)：基于視覺(jué)的系統(tǒng)；雷達(dá)系統(tǒng)（檢測(cè)與車(chē)道的橫向位置）；激光掃描測(cè)距器（障礙物檢測(cè)）；其他傳感器，如側(cè)向雷達(dá)、轉(zhuǎn)向陀螺儀。前幾幀檢測(cè)的車(chē)道標(biāo)志線數(shù)據(jù)也用來(lái)決定下一步興趣熱點(diǎn)區(qū)域，以簡(jiǎn)化圖像處理。 本章小結(jié) 本章主要介紹了課題在理論和研究方面的意義，以及本設(shè)計(jì)主要的研究?jī)?nèi)容。 采用四輪機(jī)構(gòu)需要變速裝置，機(jī)構(gòu)需要精確安裝， 并且機(jī)構(gòu)需要考慮齒輪之間的間隙，變速比齒輪選擇等問(wèn)題，操 作較為困難，安裝且不是很方便，現(xiàn)在市場(chǎng)有直接帶變速的直流電機(jī)，操作方便簡(jiǎn)單，且易實(shí)現(xiàn)控制，使操作更流暢。 圖 2 第三種方案 采用兩個(gè)萬(wàn)向輪 （如圖 3） 前后控制方向，通過(guò)差速控制來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的轉(zhuǎn)彎與前進(jìn)后退等其他功能。 平面度較容易達(dá)到，方便控制，容易實(shí)現(xiàn)，并且操作流暢，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求 。 2. 數(shù)學(xué)模型推導(dǎo) 根據(jù)上文對(duì)電機(jī)相關(guān)參數(shù) 的推導(dǎo)，下面將推到直流電機(jī)傳動(dòng)函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖。對(duì)于智能小車(chē)來(lái)講，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是其控制系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán)，而精確的位置知識(shí)則是這一環(huán)節(jié)的基本的問(wèn)題。下面對(duì)幾種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)軌跡形式進(jìn)行分析。 圖 5 直線控制情況 若要使智能小車(chē)直線行走即保持 ? ? ? ?1nn???? ，根據(jù)? ? ? ?1 nnn? ? ?? ? ? ?，其中 n?? 為在 n+1 時(shí)刻的變動(dòng)量，根據(jù)條件可知， 0n???，然而根據(jù) ? ?11n n nSSb? ?? ? ? ? ?（ b 為 2 個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間的橫向距離， nS? 和 1nS?? 分別是右輪和左輪從 n 時(shí)刻到 n+1 時(shí)刻之間行走的距離，當(dāng)車(chē)輪正向轉(zhuǎn)動(dòng)是為正值反轉(zhuǎn)時(shí)為負(fù)值）。因此這里只分析圓弧控制的情況。 RS232 串口