智能救援车

【摘  要】: 根据题目要求提出了智能避障寻迹救援小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物和采集地面信息，采用AT89S52单片机进行适时控制，实现智能避障、寻迹和金属探测，并且精确地显示各路段运行时间。智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机执行，前轮为一万向轮，寻路避障用的传感器采用红外反射式。

【关键词】: 寻迹  避障  红外传感  金属探测

A Design of an Intelligent Patrol and Obstacle Avoidance Car

Hou Guojian    Chen Liangliang  Fan Zhenkun

【Abstract】: This paper presents a design method of smart car which can patrol and avoid obstacles intelligently. We
use infrared technique to detect obstacles and gather ground information and use AT89S52 to make a timing control.
Then it not only can achieve the routes patrol and obstacle avoidance, but also show the time and precision parameters.
The smart car uses the rear-wheel drive, which is executed by a DC motor. To avoid obstacles by useing the infrared reflection type. And the car is made by hand.

【Keywords】: go on circuit； avoid obstacle； detect and  pick up iron object

一．前言

随着生产自动化的发展，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，但其价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近传感器是一种实用有效的方法。

智能救援小车要实现自动寻迹功能、避障功能和金属探测功能就必须要感知导引线、障碍物和金属物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。故对机器人的研究已成为必要。 智能循迹和避障是基于红外传感器实现小车寻找黑线并检测障碍物，利用接近开关探测金属物并用电磁铁将金属捡起。

二．硬件设计

 1.小车控制单元的选择     此部分是整个小车的大脑，是整个小车运行的核心部件，起着控制小车所有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元，本设计的主控芯片选择AT89S52，负责检测传感器的状态并控制电机。

 2. 小车的选择    由于市场卖的小车多为玩具车，车体大，灵活性差，即使改装仍难以达到要求；所以，小车车体为自制的三轮小车，小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机执行，前轮为一万向轮。后轮驱动采用两级减速( 减速箱为洗衣机上的定时器改装而成)；底盘为上等的试验板，以防止小车变型；所有的控制电路以及传感器模块均是由铜柱作支撑由排线连接在一起的，

六．调试及性能分析
     整机焊接完毕，首先对硬件进行检查联线有无错误，再逐步对各模块进行调试。首先写入电机控制小程序，控制其正反转，停机均正常。加入避障子程序，小车运转正常，调整灵敏度达最佳效果。加入显示时间子程序，显示正常。铁片检测依靠接近开关，对检测信号进行处理并实时显示和发出声光信息，无异常状况。接着对黑带检测模块调试，发现有时小车会跑出黑带，经判断是因为红外线收发对管灵敏度不高，调整灵敏度后即可达到满意效果。                      

  整机综合调试，上电后对系统进行初始化，接着控制电机使小车向前行驶，发现小车有撞墙的情况，经过减小延时程序，这一情况解决。经过整机调试，小车工作正常稳定。

七．结论
    通过各种方案的讨论及尝试，再经过多次的整体软硬件结合调试，不断地对系统进行优化，智能小车能够完成各项功能。
   八．参考文献
  《单片机应用技术》
  《单片机原理与应用》
  《8051单片机程序设计与实例》
  《MCS-51单片机实验指导》