基于STC89C52单片机智能小车设计

本设计以STC89C52单片机为控制核心,通过超声波模块实现了小车高精度自主避障功能;利用红外传感器实现了小车循迹功能;采用红外接收器接收控制信号,实现对小车的人工控制。该小车性能稳定,可用于教学实验和机器人比赛。     

让学生高展自信的翅膀

正11月30日,这一天,新加坡,阳光明媚,早晨刚下了一阵小雨,空气特别清新。这是个令人振奋的日子,来自世界10多个国家的400多名选手,经过三天紧张激烈的角逐,国际机器人奥林匹克竞赛就要在这里闭幕了。我和学生们早早赶到ITE大学东部校区的三楼礼堂。当主持人用流利的英文宣布中学组障碍赛金牌获得者——来自中国的初明钰、陈奕豪时,我还在大脑里努力思索这是哪里     

基于模糊逻辑的移动机器人智能控制器设计（英文）

为了提高移动机器人在未知环境下的自主性,设计了一种基于模糊逻辑的智能控制器.该控制器可以辅助装备多传感器的机器人在室内未知环境下安全地进行自主导航.首先,基于模糊逻辑设计了2种实现移动机器人智能导航的行为：路径追踪行为和避障行为.使用模糊逻辑的方法可以通过模仿人类驾驶经验,降低移动机器人在未知环境下实现自主导航的复杂性.然后,利用有限状态机对2种行为进行融合,以确保在未知的室内环境下机器人能够安全地追踪一条事先指定的路径.控制器的输入为机器人的传感器数据,输出为要求机器人运动的方向.最后,仿真和实验结果证实了该控制器的有效性.     

改进人工势场法的移动小车动态避障路径规划

为使移动小车更好地适应复杂的实际行车道路环境,实现动态障碍物环境下的路径规划,并解决传统人工势场法中的局部最小值问题,提高驾驶安全性,改进传统人工势场法中的障碍物斥力势场模型,并增加了速度斥力势场模型和道路边界约束斥力势场模型,同时将障碍物连锁网络结构与随机目标点法相结合,加入传统人工势场算法中。仿真结果证明了该改进方法的有效性,移动小车能避开局部最小值陷阱到达目标点,实现动态避障路径规划。     

自动避障实验小车教学系统设计

充足的教育资源是高校开展创新创业教育的前提,高校教学实验室建设是大学生创新创业教育的重要支撑。结合创新课程需要,以探索自动避障技术为出发点,利用两驱小车作为实验车,基于ESPDuino单片机作为最小系统,研制了一套自动避障实验小车系统。设计了基于超声波测距传感器的自动避障策略,实现小车自主避障,并能实现对系统的手动和自动两种控制方式。给出了实验小车系统总体设计方案、硬件电路及软件设计过程,包括主控模块、驱动模块、信息采集与处理模块、电源模块以及传感器测距、自动避障策略等设计。     

基于改进人工势场法的无人船智能避障算法设计

针对传统人工势场法中的局部极小值问题,基于切线理论引入附加斥力势,从而形成对斥力势函数的修正,得到了一种改进的人工势场法。为验证该方法的可行性,基于牛顿—欧拉方法建立无人船在海洋环境中运动的数学模型,并基于PD控制器设计无人船的航向控制算法,从而得到验证改进人工势场法的仿真模型。利用该仿真模型,设计多种不同的障碍物工况进行避障仿真试验。试验结果表明,所提出的智能避障算法能够解决传统势场法的局部极小值问题,并且能够在不同的障碍物环境中引导无人船完成避障任务,具备较好的可行性与鲁棒性。     

基于激光雷达和温度传感的高温避障

激光雷达不宜用于检测障碍物的温度。如果路径规划时仅使用激光雷达而忽视高温障碍物对智能车和其携带货物的热辐射作用,将会导致安全隐患。针对该问题,在常规RBPF SLAM算法原理基础上,改进并运用提议分布和自适应重采样两种方法,融合红外热像模块检测出的环境温度信号,提出了一种在建图过程中改变高温障碍物栅格状态的方法;在所搭建的智能车高温避障导航测试场景下进行有无高温障碍物的导航避障对比实验。实验结果表明,该方法能让智能车在高温障碍物的环境中有效地规划路径并避开高温障碍物,提高了智能车导航的准确性和可靠性。     

太阳能小车智能控制系统的设计

介绍了一种自动避障、追光和太阳能充电的小车设计,其智能控制系统保证:小车能自动向着光源方向行进,途中遇到障碍能自动绕开并继续前进;车身放置了太阳能板充电系统,太阳能板能自动寻光,在小车行进过程中始终对准光源对电池进行充电,即保持充电功率的最大化,同时对当前的充电状态进行了显示.文中给出了系统的软硬件设计.     

基于智能平面搜索的四轴机械臂避障规划

提出一种智能平面搜索算法,用于解决四轴机械臂规避障碍物的路径规划问题。该算法将人工智能理论与平面几何学相结合,通过栅格化四轴机械臂的关节空间,预先确定障碍物区域,再自动搜索避障路径的编号序列,规划出四轴机械臂运动的关节坐标值序列。仿真结果表明,该规划算法能快速有效地实现四轴机械臂在X—Y平面内的二维避障,具有较强的稳定性与工程实用性。     

一种机器人避障的新方法——安全域重心向量法

提出一种超声波避障的新方法——重心向量法,该方法通过建立坐标系,计算安全区域和重心向量的方法,引导机器人的运动.在计算距离时考虑机器人本身的尺寸,提高算法的准确度,并且进行matlab仿真,讨论超声波测距门限和机器人的决策周期对于该算法应用的影响.该方法原理简单,效果明显,具有一定的实用价值.