【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 工作總結(jié) ...................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5． 1 工作總結(jié) ............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5． 2 不足與展望 ......................................................................................................................... 9 致謝 ................................................................................................................................................. 9 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 10 附錄 ............................................................................................................................................... 11 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 緒論 引言 現(xiàn)在人們很想擁有一種能夠自動(dòng)駕駛，而且能夠適應(yīng)多種復(fù)雜路面情況和并且沿著指定道路 (軌跡 )運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車。經(jīng)過(guò)多年的努力，隨著企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)逐步提升，自動(dòng)化控制技術(shù)不斷加深，電子智能控制在汽車工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越普遍，人們的這一暢想終于有希望實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在，世界上很多國(guó)家都在智能車輛領(lǐng)域進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。 智能小車的研究則是移動(dòng)機(jī)器人的一種，是一項(xiàng)包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，人工智能技等技術(shù)的綜合系統(tǒng)。如今的智 能小車技術(shù)的發(fā)展主要有兩大特點(diǎn)：首先，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大；其次，智能化的程度越來(lái)越高。它的功能主要是能夠自動(dòng)識(shí)別道路，自動(dòng)控制車速，自動(dòng)轉(zhuǎn)向等。智能小車具有環(huán)境感知的能力，規(guī)劃決策的能力和多級(jí)輔助的駕駛能力，其主要優(yōu)點(diǎn)是在較為復(fù)雜的道路情況下，自動(dòng)駕駛車輛能夠沿著指定的道路行駛，非常適合在人類無(wú)法活動(dòng)的環(huán)境中工作。作為智能交通系統(tǒng) (ITS)中重要部分，智能小車的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)滲透到當(dāng)今社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域，并且也成為該領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。 課題的選題背景 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，尤其是高速公路交通的發(fā)展，汽車的 速度越來(lái)越快，路面狀況越來(lái)越擁擠，交通事故越來(lái)越頻繁，汽車智能化的相關(guān)研究也就越來(lái)越備受關(guān)注。與此同時(shí)，在消防、照明和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的環(huán)境中引進(jìn)智能小車也引起社會(huì)各界的廣泛的關(guān)注。因?yàn)橹悄苄≤囋诓煌h(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)，必須要對(duì)其自身所處的復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)控制，所以就需要一個(gè)強(qiáng)大的軟硬件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化的要求。 20xx年 2月，我國(guó)提出《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，文中提出，智能機(jī)器人是重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并且納入國(guó)家的十一五計(jì)劃。智能小車的設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一類以智能行走機(jī)器人為背景，涉及到自動(dòng)控制技術(shù)、模式 識(shí)別、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感與信息處理技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)等多學(xué)科的一個(gè)綜合設(shè)計(jì)。智能小車技術(shù)不僅使傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)和研究發(fā)生了本質(zhì)性的變化，對(duì)人類社會(huì)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，智能小車系統(tǒng)在幾乎每個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。例如，在日常生活中，智能小車可以替代導(dǎo)盲犬解決盲人的行走問(wèn)題；在軍事中，智能小車可以讓人類能在非常危險(xiǎn)地帶完成像排雷、偵察等任務(wù)；在工業(yè)中，智能小車可以在一定程度上幫助人類在復(fù)雜環(huán)境中完成貨物搬運(yùn)、設(shè)備檢測(cè)等任務(wù)；在科學(xué)研究方面，智能小車甚至可以在外星球完成勘探采樣等任務(wù)。 智能機(jī)器人已經(jīng) 研究了幾十年了，但是關(guān)于智能機(jī)器人的定義各國(guó)并沒(méi)有統(tǒng)一的定論。其主要原因是因智能機(jī)器人而衍生的新技術(shù)、新概念發(fā)展的特別快，另一個(gè)原因是智能機(jī)器人有關(guān)“人”的概念而難以劃分。我國(guó)學(xué)者對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一類自畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 動(dòng)化的機(jī)器，但是這種機(jī)器具備一些與人相似的智能能力，例如規(guī)劃能力、感知能力、協(xié)同能力和動(dòng)作能力，是一類具有高度靈活性的自動(dòng)化的機(jī)器。并且對(duì)于機(jī)器人的分類，國(guó)際上也沒(méi)有統(tǒng)一的意見(jiàn)，我國(guó)將機(jī)器人分為兩類：即特種機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人 。工業(yè)機(jī)器人是主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)方面，像機(jī)械手臂，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備等，特種 機(jī)器人則主要面向娛樂(lè)、服務(wù)、農(nóng)業(yè)、軍用等。本課題研究的智能循跡小車是屬于特種機(jī)器人，是一種隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能的飛速發(fā)展，成為了智能小車系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)在，智能小車的技術(shù)在民用汽車領(lǐng)域中主要應(yīng)用于碰撞預(yù)警系統(tǒng)、智能速度適應(yīng)、防撞及自動(dòng)操作、輔助駕駛系統(tǒng)等。智能小車在軍事活動(dòng)中的應(yīng)用則更加典型和廣泛。 車輛智能化是今后汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，也是智能化、安全性要求越來(lái)越高的汽車工業(yè)的發(fā)展方向。隨 著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高新技術(shù)的發(fā)展，以及神經(jīng)模糊技術(shù)、模糊控制技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新的控制技術(shù)的發(fā)展，將來(lái)智能小車系統(tǒng)將會(huì)有突破性的進(jìn)展。智能小車的實(shí)用性是是智能車輛發(fā)展的前進(jìn)方向，環(huán)境適應(yīng)性好、應(yīng)變能力強(qiáng)的智能車輛將是今后的研究重點(diǎn)。 本課題研究目的和意義 本課題研究的是“高性能循跡小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，希望智能小車上的系統(tǒng)應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)中問(wèn)題。智能小車是輪式機(jī)器人的一種，非常適合工作在那些人類無(wú)法工作的環(huán)境中。如美國(guó)的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)智能車主要任務(wù)是火星勘測(cè)，它們已經(jīng)分別在其著陸區(qū)域附 近找到火星上過(guò)去曾有過(guò)水的證據(jù)。目前，世界各國(guó)都在重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng) ITS(Intelligent Transportation System)主要的內(nèi)容就是研究智能小車，這也是未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。隨著自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)工藝提高，智能小車已經(jīng)開(kāi)始在不同領(lǐng)域解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：智能小車的研究有利于自動(dòng)行駛車輛的研究。人們一邊在享受汽車帶來(lái)的便利的，一邊也開(kāi)始關(guān)注其所帶來(lái)的巨大問(wèn)題。跟據(jù)美國(guó)公路交通安全管理局?jǐn)?shù)據(jù)指出，80％的擦碰事故都是應(yīng)為駕駛員注意力不集中。汽車的智能化可以大大減少駕駛員的工作量，減少由 于疲勞駕駛帶來(lái)的安全問(wèn)題；可以適應(yīng)復(fù)雜的天氣狀況，減少交通事故的發(fā)生；聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星技術(shù)可以通知車輛合理的避開(kāi)擁堵，達(dá)到科技治堵；并且可以降低車輛油耗、治理大氣污染等。因此，智能駕駛車輛將是今后汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。智能車輛駕駛必將會(huì)給人類生活帶來(lái)巨大改變。智能小車技術(shù)也已在許多工業(yè)生產(chǎn)部門得到廣泛應(yīng)用。它們比人類有更好的可靠性，而且價(jià)格實(shí)惠，特別適合在人類無(wú)法工作的環(huán)境中工作。智能小車技術(shù)正在逐漸的融入我們的社會(huì)，必將發(fā)揮更加大的作用。 智能小車在軍事上也有著廣泛應(yīng)用。智能小車特別適合在危險(xiǎn)環(huán)境中使用，可以代 替軍事人員完成偵查任務(wù)，避免軍事人員傷亡。智能小車在生活中也有廣泛應(yīng)用。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，智能小車已經(jīng)被用來(lái)幫助身體殘疾人，通過(guò)人體和智能小車相互感應(yīng)，幫助殘疾人執(zhí)行日?；顒?dòng)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷高速發(fā)展，我們可以遠(yuǎn)距離控制家中的智能小車執(zhí)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 行指定的任務(wù)，例如清掃家具、控制家電等，任何任務(wù)都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)完成。對(duì)于智能小車來(lái)說(shuō)，它功能實(shí)現(xiàn)主要由研究路徑識(shí)別，速度采集、角度控制及車速控制等功能模塊組成，它是一個(gè)集環(huán)境感知、研究輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)中的工作環(huán)境為小車在白色軌道上，通過(guò)速度控制和 角度控制，使其自主地沿著一條指定的黑色引導(dǎo)線行駛。 綜上所述，開(kāi)發(fā)和研究智能、安全和靈敏度高的智能小車已經(jīng)成為各國(guó)各界不斷追逐的目標(biāo)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)產(chǎn)品的不斷更新，這為智能小車提供了技術(shù)上的支持，從模擬集成電路和傳感器，到高級(jí)微處理器，使智能小車的智能性得到飛躍性提升。其核心是自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)由傳感器和處理器組成的網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)路徑識(shí)別、速度感應(yīng)以及對(duì)路面情況做出反應(yīng)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)行駛方向和速度，而無(wú)需遙控，能自行分析判斷。本課題對(duì)于解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題有很大幫助，有很強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值。 國(guó)內(nèi)外智能車的發(fā)展現(xiàn)狀 ． 研制智能小車大致經(jīng)過(guò)三個(gè)階段： 第一階段就是可編程的示教再現(xiàn)型智能小車。因?yàn)槠洳痪哂袀鞲衅?，所以要不能接收外界的信息，在行駛過(guò)程中但不能根據(jù)外界環(huán)境的改變而調(diào)整自身，因此其應(yīng)用范圍很狹窄。 第二個(gè)階段是具有一定的自適應(yīng)能力和感知功能的智能型小車。