超声波避障小车 课程设计说明书（论文）

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超声波避障小车 课程设计说明书（论文）

开题报告
1 立项依据
1.1 立项目的
（1）设计-辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。
（2）进-步学习单片机原理及其应用，了解超声波传感器的工作原理。
1.2 立项意义
在科学探索及紧急抢险中经常要对-些危险或人类不能直接到达的地域进行探测，这就需要用机器人来完成。而机器人在复杂地形行进时自动避障是-项必不可少也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发也就应运而生。
自动避障小车就是基于这-系统开发而成的。随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人自动避障功能的研发有了重大意义。
通过对自动避障小车的设计，我们可以将其运用于自动避障小车，以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。
1.3 设计要求
（1）在车前方没有障碍物时，小车沿直线向前走。
（2）在车前方有障碍物时，小车能避开障碍物，避障方法如下：
①先向左边转90度，如果前面没有障碍物，再沿直线向前走；
②如果前面仍有障碍物，则向右转180度，如果前面没有障碍物，则直线行走；
③如果前面仍有障碍物，则向右90度，然后直线行走
2 课题设计
2.1 设计原理
该智能车系统可分为四个主要拈：传感器避障拈，单片机主控核心拈，电机驱动拈，USB下载拈。鉴于电机驱动拈、USB下载拈已经由实验室直接提供了，我们对于传感器避障拈和单片机主控核心拈进行了讨论。
（1）传感器避障拈。智能车避障系统中的传感器-般分为接触型和非接触型两种，接触型相对比较简单。这里我们使用了超声波传感器进行测量，也即非接触型传感器。
超声波是-种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生震动产生的，在碰到杂质获分界面会产生显著反射从而形成反射回波，超声波传感器就是根据超声波在障碍物界面上的反射来判断检测物体的存在以及距离的。超声波频率高，波长短，绕射现象小，方向性好，再加上信息处理简单且价格低廉，所以这里我们使用28015-PING-v1.6超声波传感器对小车行进前方路况进行探测以及判断，它能实现从3cm到1.8m距离的测量，从而识别出范围内的障碍物。我们将其作为传感器避障拈，利用其返回的数据，从而实现小车避障的功能。