基于stm32循迹小车设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国人工智能技术的进一步发展，自动驾驶汽车吸引了越来越多的目光，人们对智能循迹小车适应了各种复杂路况的性能、安全平稳性的要求越来越高，而随着计算机技术、自动化科学技术等的发展，智能汽车在消防、交通等领域的应用越来越广泛，不仅在一定程度上缓解了城市交通堵塞的压力也为照明、医学等行业的发展带来了新方向。无人驾驶技术日趋成熟，无人驾驶汽车已经崭露在大众视野中，智能化将成为未来汽车驾驶技术的重要发展方向之一。智能小车集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统。设计智能控制、传感技术、模式识别、电机驱动等多项技术。

此次设计制作小车的目的，要实现小车可以自动循迹，并且用蓝牙可以控制小车的左转、右转、前进、后退，可以识别不同的路况并实时进行轨迹规划、调整，可以在无光的较为复杂地形下实现智能循迹和远程控制

2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题：

本设计题目为智能循迹小车设计，主要研究小车的循迹功能，这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。通常采取的方法是红外探测法。红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

难点：

3. 国内外研究现状（文献综述）

在《基于fpga的多功能智能小车设计》^[1]指出了以fpga为智能小车的控制核心，辅以相应外围电路构成功能灵活多样的智能小车控制系统。其是采用openmv机器视觉模块实现对小车运行轨道的识别，特点是抗干扰性较强、识别准确，对小车运行方向进行预判，实现自动循迹功能。自动循迹小车控制系统，是最简单的轮式机器人，适合在一些特殊环境中工作，因其成本低廉，目前已在许多工业场合获得广泛应用。例如在高温高压环境、有毒有害气体环境以及外星探测等都有机器人的应用，所有这些应用正逐步渗入到工业生产和我们日常生活的各个层面。智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统。它集中地运用了计算机、传感、信息、通讯及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

针对传统循迹小车的循迹能力、应用场景局限性、功能单一等问题，提出了一种全新的智能循迹小车。智能循迹小车系统在传统循迹小车设计基础上，增加各种不同类型的传感器，采用物联网方式设计，增加ota功能,以满足不同场所、不同使用环境的需求，提高循迹能力。实验测试结果验证了该智能循迹小车系统有益效果和方案的可行性。该智能循迹小车系统具有实际意义和应用价值。智能循迹小车的功能方法主要包括:自动循迹设计、联网在线升级设计以及多传感器联合循迹设计等。从上述三个方面的设计综合结果来看，采用多角度设计的智能循迹小车，能够实现自动循迹、语音报警、图像处理以及在线升级等信息交互功能，智能循迹小车的外形通常需要根据应用场合设计，综上所述，就常用的循迹小车来说，以特定的受众对象为基础功能单一，早已无法满足市场需要。采用三种设计方法综合得出的设计方法，通过多角度进行设计，可以明显提高循迹小车的循迹能力，还可以非常直观地表达设计师的理念，而且具有良好的市场前景和经济价值。

在很多应用场合，要求机器人在复杂环境中不依赖人的操纵能够自主行走，这就要使机器人具备类似于人类的视觉感官和识别功能能够进行自动循迹，因此，有必要研究机器人的循迹问题。

4. 研究方案

5. 工作计划

第1周：查阅文献资料（收集相关工程技术资料及应用案例）；熟悉单片机的开发环境。

第2周：继续查阅文献资料, 写出开题报告一份。

第3周：论证方案可行性；确定方案框架。