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报
依
据 |
项目的意义及创新之处(限300字) |
意义:
智能小车作为智能汽车的模型,通过传感器感知外部环境信息,在复杂环境中实现自主作业。本项目将利用电磁、超声波等传感器构建智能小车系统,在特定道路的基础上,加强对非特定环境(如人字形、十字、S形复杂道路,不规则障碍物,坡道)的识别和自主处理能力(如自主调速),加深对控制理论的研究。
创新之处:
1.本项目智能小车将采用Crotex-M4内核主控芯片,因此其对复杂问题具有更强的处理能力。
2.智能小车将装载电磁、超声波、光电等传感器,采用基于模糊理论的多传感器的数据融合结构和方法进行信息处理。
3.通过无线传感器实现小车与电脑之间的实时数据传输,利用数据构建模型,分析问题。
4.利用PID控制算法实现复杂环境下的路径优化,避障控制及自主调速。 |
该领域研究现状分析(限500字) |
智能小车作为智能汽车的模型,是一类通过内部、外部传感器感知外部环境信息和自身状态,在复杂环境中实现自主作业的机器人系统。它集中运用了单片机、传感器、信息融合、通信接口、导航控制、人工智能以及自动控制等一系列高新技术。 欧美国家的智能汽车相关技术已经比较成熟,其智能汽车已实现道路环境感知,视觉增强,前车距离控制以及和传感器融合方面的技术。日本在研究防撞设备,前方防撞和车道偏离,车道定位系统,前车距离控制系统,自动控制系统,障碍物报警系统,驾驶员打盹报警系统和夜间行人报警系统方面具有显著成果。
目前我国智能车系统的研究还处于起步阶段,智能汽车的实际应用还有很长的路要走。在国内的一些比赛中,出现了一些智能小车,能够运用红外传感器实现智能小车自主循迹运行,运用超声波传感器及多种算法来躲避障碍物,但这些智能车功能比较单一,智能化程度较低,并且只能适应特定的环境,环境稍有变化,就难以自主识别。而真正的智能小车是要对复杂的环境做出判断,适应不断变化的环境。因此,适应复杂环境智能车的研究对我国智能汽车的发展具有重要意义。
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研究内容与拟解决问题(限300字) |
研究内容:
1.Crotex-M4内核芯片的使用。智能小车将采用Crotex-M4内核的主控芯片,需要对主控芯片内部结构深入了解,熟练掌握内部寄存器。
2.多传感器的数据融合。智能小车装有电磁、超声波等多个传感器,对多传感器的数据进行融合和处理是其一大难点。
3.PID算法的使用。智能小车处于运动状态,如何运用PID算法对融合之后的数据进行处理,使其小车在运动中不断调整姿态。
4.数据分析通过无线通信,在电脑上位机获取数据,进行数据分析,以得出使智能小车达到最优运行状态的各项参数。
拟解决问题: 1. 环境信息的采集 2. 信息的融合处理 3. 智能车的自主控制 4. 确定智能车最优运行状态的参数
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项目研究可行性分析(限300字) |
技术分析:智能车的设计涉及模式识别、传感技术、电子、控制、计算机、机械和电源等多个学科 。
团队成员现状分析:团队成员专业涉及计算机和电子领域,有相关技术研究经验,并在电子设计大赛中获得佳绩,开发过体质测量系统,具有一定设计制作经验,技术功底强硬。指导老师在嵌入式方向具有丰富的经验。 环境条件分析:实验室有研究所需设备器材,相关电子器件费用在成员所能承担范围内。
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基本研究思路(限300字) |
硬件电路设计:
1.功能分析。分析项目要实现的功能:复杂道路识别(S型道路,十字路,人字形路),障碍物识别、坡道识别及其识别之后的处理。
2.模块结构规划。规划系统中所需要的功能模块。
3.总体设计。分析系统处理流程,探索系统核心模块的运作。
4.电路设计。设计核心模块:电源模块,电机驱动模块,最小系统,电磁传感器模块等。
5.具体实现。进行模块搭建,制作出实体模型。
6.调试分析。对智能车进行适应各种环境的多次调试,对各种数据进行分析整理,使智能车达到适应不同环境的理想效果。
软件编程:
软件编程与硬件同步进行,依托硬件进行程序设计。
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计划进度安排 |
计划所用时间:2014年11月至2015年6月。
一、 分析项目要实现的功能,完成整体流程分析。(半个月完成)
二、 设计功能模块,进行电路设计:包括电路图绘制,pcb板制作及调试。(两个半月完成)
三、 研究核心芯片,编写各个模块代码,逐个实现模块功能。(两个月完成)
四、 整合模块,搭建系统,完成各个模块的融合。(一个月完成)
五、 系统整体测试阶段,实验获取测试数据,分析数据,完善算法。对本研究项目进行整理,生成研究报告。(一个月完成)
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预期研究成果形式 |
1、申请到专利或获得专利申请号
2、制作出实物(科技发明)
3、调查报告
4、专业论文
5、其他形式 (请注明)
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审查意见
(包括:审查项目的科学意义、实用价值、研究工作基础、经费预算合理性、申请者业务素质、研究能力和科学作风) |
指导老师意见
智能小车的设计涉及多个领域,具有深入研究的意思。在立项之初,应当规范研究范围,快速、准确地找准定位进行研究。要注意时间安排的合理性和人员分配合理性。不但要注重理论的深刻,更要注重实际应用的可行。最后,要对数据进行科学的统计和分析,制作出分析报告。
负责人(签字): 单位(公章)
2014年 10月 30日 |
所在学院意见
负责人(签字): 单位(公章)
年 月 日 |
学校审查意见
负责人(签字): 单位(公章)
年 月 日 |