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青岛理工大学毕业设计（论文）用纸
前 言
1、课题背景及意义
机器人学[1]是一门与机器人设计、制造和应用相关的科学。机器人学又称为机器人技术或机器人工程学，主要研究机器人的控制与被处理物体之间的相互关系。机器人学涉及的专业领域很多，主要内容有运动学和动力学、系统结构、传感技术、控制技术、行动规划和应用工程等。
智能车是机器人学中的一类，是具有自主性、适应性和交互性等于一体的综合系统，它融合了自动控制、人工智能、机械工程、信息融合、传感器技术、图像处理技术以及计算机等多门学科的最新研究成果，对智能车的研究不仅具有理论意义而且具有实际价值[2]。
智能车在我们的现实生活中的应用意义极大。人类的研究活动已摆脱了地球生物圈的束缚而广泛地进入外层空间和海洋深处。对月球和太阳系其他行星的探测，对太阳系以外的宇宙进行考察，对数千米以下的海底的研究，都是目前单靠人力所不能及的。智能机器人正在代替人们完成这些任务。在战场上的军事活动中，在恶劣环境条件下的生产劳动中，凡不宜由人直接承担的任务，均可由智能机器人代替，如智能小车可以适应不同环境，不受温度、湿度等条件的影响，完成危险地段、人类无法介入等特殊情况下的任务。
本设计是智能小车的运动轨迹的研究，是智能小车研究领域的重要组成部分，初步实现了多学科领域的综合研究。
2、国内外研究及现状
从20世纪70年代，欧美等发达国家开始进行无人驾驶车的研究，大致可以分为三个阶段：军事用途、高速公路和城市环境[3]。在军事用途方面，早在80
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年代初期，美国国防部就资助自主陆地车辆ALV（AutonomousLandVehicle）的研究。进入21世纪，美国国防部连续举办大挑战（Grand Challenge）比赛 活动，对促进智能车辆技术交流与创新起到很大激励作用。随着现实需要，智能车辆的研究逐渐转向民用领域，最早实现在高速公路应用领域。高速公路无人驾驶研究的典型代表有美国CMU大学的NavLab-5系统，意大利帕尔玛大学的ARGO系统和德国联邦国防大学的VAMP系统。
在城市交通方面，欧洲Yamaba公司推出了旅游接待智能车辆CyberCab[4] 。在2005年日本爱知世博会上，丰田公司成功演示了ITMS无人驾驶公交系统。美国在城市环境智能车辆研发方面起步较晚，目前与欧洲和日本存在一些差距。 由于起步较晚，国内智能车研究水平总体上与发达国家相比存在不小的距离。但经过各高校和研究单位的不懈努力，仍取得了阶段行的成果。国内清华大学、国防科技大学、上海交通大学、西安交通大学、吉林大学、同济大学和南京理工大学等都有过智能车的研究项目。我国的智能车发展也主要运用在军事用途、高速公路和城市交通三个领域。
“八五”、“九五”期间由国内六所重点大学联合研制成功了我国第一辆智能车ALVLAB1和第二代智能车ALVLAB2。目前，我国正在组织研究第三代的陆地自主车ALVLAB3。THMR-V(TsingHua Mobile Robot V)清华V型智能车是一个比较成功的范例。它由清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室在中国科学院院士张钹主持下研制的新一代智能移动机器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能 。
除了清华大学，越来越多的研究机构、学者也加入到这一新兴学科中来。比如上海交通大学设计的自动驾驶汽车，能根据道路弯曲程度的变化，实时计算出车辆的转向盘角度输入，控制车辆按预设道路行驶。
3、课题研究内容
智能车的研究是纷繁复杂的，而无论是怎样的功能，车体的运动系统是可少的。
本文设计方案以多功能的智能小车作为载体，以单片机AT89S52[5]为核心，
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以XL02-232AP1微功率无线透明传输模块为辅助系统，由驱动执行电路完成小车的行驶，通过计算机的控制对小车状态作出实时反应，并输出相应的控制指令；能够实现小车的前进，停止，后退，三个等级的左右转向，以及小车的弧形运动。是智能车的基础研究领域。
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第1章 设计环境建设
1．1 硬件环境
要迅速反应、精确计算高效率的完成复杂功能，就需要一个运作稳定良好的硬件环境。而提升硬件环境质量。
高质量的硬件可以提供更加清晰丰富的数据，收集足够而标准的有用信息。当然，硬件系统牢固的架构与良好的信息传导性能，将会极大地提高整个系统的信息传递速率与系统稳定性，也是提高系统有效信息传递效率的可靠保证。硬件系统铺设过程中要预留有足够的调试空间，要有目的有计划的建设系统关键节点，足够而适当的调试空间可以提升系统的各方面适应性和可靠性。
1.1.1 硬件系统铺设
决策系统 串口操作指令 计算机 无线收发模块 智能小车
图1-1
1.1.2 硬件设备
本设计中用到的硬件设备包括：可执行串口控制指令的智能小车一辆，无线
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