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面向移动感知节点的智能小车设计与实现

更新时间：2020-03-18 05:04:12 大小：12M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：智能小车 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

面向移动感知节点的智能小车是一个集智能行驶、周边环境数据收集、路径规划抉择等功能于一体的综合系统。这种智能小车可以应对多种路况，较少地受环境限制，在一些人类无法或者不方便进入的环境中去实现环境数据感知的功能。

本文旨在搭建起面向移动感知节点的智能小车平台，使得智能小车可以由车载传感器快速获取周边环境数据，并上传至上位机，方便用户观察以及算法分析。该智能小车平台支持单辆车的循迹、避障、跟随等基本功能，以及对摄像头所采集视频数据的获取、处理，同时支持多辆智能小车组网，由上位机集中管控组网内多辆小车。

本文的主要工作如下:

(1)首先，具体给出了面向移动感知节点的智能小车平台的设计方案，针对智能小车的应用需求、所选模块特性，将整个智能小车平台设计为51单片机主控系统与ARM嵌入式图像处理的组合形式。实现了主要包括基于STC11F32XE芯片的智能小车主控系统以及基于树莓派ARM A53芯片的图像处理系统的智能小车平台，具体说明了主控核心板中各个模块的硬件电路设计以及性能参数、工作方式的选择，说明了各个模块的接口。

(2)其次，将智能小车平台的软件设计部分划分为用户层、系统功能层以及网络接口层这三部分，实现了对智能小车的控制、与上位机通信以及摄像头所采集数据的图像处理。

(3)然后，在搭建好上述智能小车平台的基础上，分析智能小车在路径规划方面的实际应用价值。在完成了经典路径规划算法:人工势场法、蚁群算法的MATLAB仿真验证基础上，提出自己的改进，并由MATLAB仿真验证改进的有效性。将改进后的人工势场法与改进后的蚁群算法相结合，提出基于改进后的人工势场蚁群算法的路径规划方法，并且由MATLAB验证新算法的性能。

(4)最后，提出一套可将上述路径规划算法具体实现的设计方案。通过角速度、线速度等传感器完成对智能小车当前坐标的定位，再配备KS103超声波模块与红外模块保障当前路况的可行性，将当前坐标不断地上传至上位机，上位机根据当前坐标与终点坐标不断进行路径修正，并将新路径下载至单片机，以此驱使智能小车最终到达终点。