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基本信息
- 項目名稱：
- 基于嵌入式的多功能智能小車
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品是一輛具有自動避障、智能尋徑、溫濕度檢測、無線遙控、無線圖像傳輸?shù)榷喙δ艿闹悄苄≤?。采用S3C2440實現(xiàn)小車的控制機(jī)檢測，用光電探測器實現(xiàn)小車的循跡功能，由兩個直流電機(jī)做動力部分，通過控制脈沖占空比對直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，利用兩電機(jī)的差速實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向。另外小車還留有很多的接口，有良好的擴(kuò)展性，以后可以根據(jù)具體情況增加相應(yīng)的功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 近二十年來，微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、集成技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。在這一背景和形勢下，工業(yè)生產(chǎn)和管理進(jìn)入了自動化、信息化和智能化時代。智能小車是現(xiàn)代科研、工業(yè)、民用中提高勞動效率的有效工具，經(jīng)過特殊的設(shè)計可應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域,鑒于此，我們考慮設(shè)計一款集多種功能于一體、開發(fā)設(shè)計簡單、具有實際意義的智能小車。 本作品是一輛具有自動避障、智能尋徑、溫濕度檢測、無線遙控、無線圖像傳輸?shù)榷喙δ艿闹悄苄≤?。采用S3C2440實現(xiàn)小車的控制機(jī)檢測，用光電探測器實現(xiàn)小車的循跡功能，由兩個直流電機(jī)做動力部分，通過控制脈沖占空比對直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，利用兩電機(jī)的差速實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向。另外小車還留有很多的接口，有良好的擴(kuò)展性，以后可以根據(jù)具體情況增加相應(yīng)的功能。 該智能小車的創(chuàng)新之處在于它還具有無線圖像傳輸功能，利用無線圖像傳輸來實現(xiàn)處理器和遙控器之間的通信。小車從前端攝像頭處把信息采集過來，通過無線圖像傳輸模塊把圖像傳輸?shù)娇刂贫耍@樣人們可以更直觀地了解到前方信息，進(jìn)而采取最合理的措施。此外，小車的控制端還可以直接和計算機(jī)終端相連接，把采集過來的信息通過終端顯示在計算機(jī)上，并能通過計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。 我們所制作的小車實現(xiàn)了溫濕度的可移動多點檢測，能根據(jù)環(huán)境檢測信息進(jìn)行異常處理（例如報警等）。小車有手動遙控模式和自動模式，當(dāng)小車在人的視野范圍內(nèi)時，可以設(shè)置為手動遙控模式，在手動模式下可以根據(jù)實際情況來遙控小車的運動；而在小車脫離人們視線時，可以把小車設(shè)置為自動模式，小車通過自動循跡和紅外避障功能正常工作。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本設(shè)計基于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化，減少工業(yè)生產(chǎn)中可能對人們造成的傷害，方便人們?nèi)粘Ｉ钸@一目的而設(shè)計。該車總體有五個部分，處理器是核心，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理器處理后送往顯示和驅(qū)動模塊，同時該車增加了遙控裝置。 該車集各種功能于一體，實現(xiàn)尋跡、避障和溫濕度檢測，最關(guān)鍵的一點是該車可實現(xiàn)無線圖像傳輸，并具有手動和自動兩種模式。小車采用雙向PWM控制驅(qū)動電機(jī)；S3C2440為整個系統(tǒng)的控制核心；采用nRF2401無線傳輸模塊實現(xiàn)對小車的遙控。本作品力求降低其功耗，實現(xiàn)節(jié)約能源。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本設(shè)計采用S3C2440實現(xiàn)小車的控制，用光電探測器實現(xiàn)小車的循跡，用兩個直流電機(jī)做動力部分，單片機(jī)控制脈沖占空比實現(xiàn)直流電機(jī)的調(diào)速，利用兩電機(jī)的差速實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向；采用點陣型LCD顯示； 采用OmniVision公司開發(fā)的CMOS芯片OV6620采集圖像；利用nRF2401接收發(fā)送信號，來控制小車工作方式，同時實現(xiàn)了自動避障功能。 該智能小車的創(chuàng)新之處在于它還具有無線圖像傳輸功能，利用無線圖像傳輸來實現(xiàn)處理器和遙控器之間的通信。小車從前端攝像頭處把信息采集過來，通過無線圖像傳輸模塊把圖像傳輸?shù)娇刂贫?，這樣人們可以更直觀地了解到前方信息，進(jìn)而采取最合理的措施。此外，小車的控制端可以直接和計算機(jī)終端相連接，把采集過來的信息通過終端顯示在計算機(jī)上，并能通過計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月，河南科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽金獎。
作品所處階段
- 實驗室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 非專利技術(shù)。
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 智能小車集多種功能于一體，不僅可以實現(xiàn)基本的循跡、避障功能、溫濕度測量、無線遙控、無線圖像傳輸?shù)裙δ埽€可以擴(kuò)展多種額外功能，如測CO2濃度等，現(xiàn)在能源問題是我們面臨的一大難題，人們對產(chǎn)品的低功耗的要求越來越高，本作品通過在硬件和軟件上精心設(shè)計，力求降低其功耗。智能小車可以用于流水生產(chǎn)線，倉庫，廠房等一些不易人們進(jìn)入或直接人工操作的場所。 人工智能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主流，為此而產(chǎn)生的高科技產(chǎn)品也應(yīng)運而出。通過智能小車的探測功能，可以實現(xiàn)省去人力、物力的目的。因此，智能小車有很大的市場價值。
同類課題研究水平概述
- 智能車輛的研究始于20世紀(jì)50年代初，美國Barrett Electronics公司開發(fā)出的世界上第一臺自動引導(dǎo)車輛系統(tǒng)(Automated Guided Vehicle System， AGVS)。1974年，瑞典的VolvoKalmar轎車裝配工廠與Schiinder- Digitron公司合作，研制出一種可裝載轎車車體的AGVS，并由多臺該種AGVS組成了汽車裝配線，從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車及叉車等運輸工具。在世界科學(xué)界和工業(yè)設(shè)計界中，眾多的研究機(jī)構(gòu)正在研發(fā)智能車輛，其中具有代表性的智能車輛包括：意大利MOB--LAB的研究，德意志聯(lián)邦大學(xué)的研究，美國俄亥俄州立大學(xué)的研究。 在我國，吉林大學(xué)智能車輛課題組長期從事智能車輛自主導(dǎo)航機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究。中國第一汽車集團(tuán)公司和國防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院于2003年7月研制成功我國第一輛自主駕駛轎車。另外，清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也正在研發(fā)智能車輛。 智能小車是現(xiàn)代科研、工業(yè)、民用中不可缺少的提高勞動效率的工具，經(jīng)過特殊的設(shè)計可應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域。例如汽車無人駕駛，家具智能清潔，危險環(huán)境的探測工作等等。給人們?nèi)粘９ぷ?，生活，科學(xué)研究帶來極大的方便。但現(xiàn)在一些工業(yè)、民用的智能小車(或機(jī)器人)存在以下幾個問題： 1．操作控制復(fù)雜。 目前很多小車的控制器構(gòu)造比較復(fù)雜，并且在不同的控制場合需要專人現(xiàn)場進(jìn)行控制，增加了控制成本和控制的復(fù)雜性。 2．系統(tǒng)功能單一 一些同類的探測小車功能單一，針對不同的應(yīng)用對象需要進(jìn)行專門設(shè)計，往往只具備數(shù)項功能中的一種，應(yīng)用范圍比較局限。 3．系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜 目前一些同類探測小車的集成度不高，設(shè)計中必須使用許多分立器件組成外圍電路，因此使得整個系統(tǒng)變得十分復(fù)雜，可靠性降低。
