基于STM3的超声波智能避障小车设计与实现毕业论文.doc

华中农业大学楚天学院本科毕业论文（设计） PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT I 目 录 TOC \o 1-3 \h \u \l ## \l ## \l ## Key words Intelligent technology; CORTEX-M3 system; Ultrasonic sensor; Minimum safe distance PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT I PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 前言 在我国，由于城市人口的高度集中以及道路纵横交错，汽车给人们的出行提供了方便的同时也带来了许多安全上的问题。专家对各地交通事故统计分析结果表明各地交通事故普遍是由于驾驶员在危急情况发生时反应不及时所造成。因此若驾驶员能前提早意识到会有交通事故发生，并相应的采取了正确措施那么大部分的事故都是可能避免。因此智能避障系统在交通安全中的作用日益凸显。对智能避障的研究也变得尤为重要。智能避障是指汽车的超声波传感器采集的距离数据小于一个安全值时，能够智能的避开汽车周围的障碍物或汽车，在与障碍物碰撞前发出警报提醒驾驶员注意减速或制动，使驾驶员能够及时的采取应急措施，从而达到事先预防避免或减少事故发生。 1 课题概述 1.1 课题研究的意义与背景 在日常生活过程中95%的信息是通过视觉获得。丧失了视觉或是视力有严重缺陷的人在工作、生活中常遇到莫大的困难,其中之一是在行走中难以了解周围的环境信息以致撞到障碍。他们需要社会给予更多的关怀和照顾,使他们能够更好的独立生活。为此研发一种智能小车,使其具有一定的感知能力、规划能力和动作能力,带领使用者避障碍物,既能帮助和关怀那些视觉存在缺陷的人,又能减轻护理人员的工作任务,因此无论对于社会还是个人都有积极的现实意义。 1.2 国内外研究现状 机器人的应用越来越广泛,移动机器人是机器人中的一个重要分支。早在60年代国外就已 始进入这方面的研究,特别在80年代,美国国防高级研究计划局，专门立项,制定了地面无人作战平台的战略计划。从此,在全世界拉 了全面研究机器人的序幕,如darpa的“战略计算机”计划中自主地面车辆计划(1983-1990)。国外典型著名机器人较多,例如:“勇气号”火星探测机器人是迄今人类遣往其它行星上第一个大型、自动化的地面机器人,相比“索杰纳”号火星探测机器人“勇气”号用六轮驱动,有很高的越障能力,核心是一台每秒能执行2000万条指令的计算机,具备更强、更可靠的移动,装载有全景摄像机、避危摄像机、微型热散射质谱仪、显微成像仪、磁铁阵列等等传感器截止2010年,该机器人已经连续在火星表面工作了 6年,是人类迄今为止最成功的外星探测机器人。 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（Automated Guided Vehicle System）。第二阶段 从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。第三阶段 从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。 Remotec Andros F6A排爆机器人是美国军械制造商Northrop Grumman公司制造,用于排爆、核放射及生化场所的检查和清理、处理有毒、有害物品、特警行动及机场保安。其有轮式和带式移动方式能上下楼梯、爬坡越沟。 本田ASIMO仿人形机器人,是日本本田公司研制的目前最先进的仿人行走机器人。ASIMO身高1.3米,体重48公斤,它的行走速度是0-6km/h。人形机器人的控制比较复杂,常作为一种衡量机器人水平高低的标准。 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 40 导盲机器人是非常有效的辅助盲人步行的工具[1],目前大致可分为这几类:电子式导盲器、穿戴式导盲器、引导式手杖、手机语音导盲等,移动式导盲机器人,美国北卡罗莱州立大学研制了一种电子导盲犬有一套综合探测系统,通过对探测信号的综合处理