劉江勝-安徽工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書

1、安徽工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱智能旅游機(jī)器人地形探險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉江勝聯(lián)系電話所在學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院學(xué)號(hào)了專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化12級(jí)2班E-mail指導(dǎo)教師李丹E-mail申請(qǐng)日期2013年11月11日起止年月起于2013年11月，止于2014年11月項(xiàng)目級(jí)別：A國(guó)家級(jí)B省級(jí)C口校級(jí)重點(diǎn)口一般二。一三年一月填寫說明1 .本申請(qǐng)書所列各項(xiàng)內(nèi)容均實(shí)事求是，認(rèn)真填寫，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)，簡(jiǎn)明扼要。2 .申請(qǐng)人可以是個(gè)人，也可以為創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，首頁(yè)只填負(fù)責(zé)人。“項(xiàng)目編號(hào)”一欄不填。3 .項(xiàng)目所屬一級(jí)學(xué)科：項(xiàng)目?jī)?nèi)容所屬的一級(jí)學(xué)科，3位代碼,按照中華人民共和國(guó)學(xué)科分類與代碼簡(jiǎn)表（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G

2、B/T13745-2009）。4 .“項(xiàng)目來源”欄填寫“學(xué)生自主選題”、“學(xué)生來源于教師科研項(xiàng)目選題”、“學(xué)生承擔(dān)社會(huì)、企業(yè)委托項(xiàng)目選題”“來源項(xiàng)目類別”欄填寫“863項(xiàng)目”、“973項(xiàng)目”、“國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目”、“省級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目”“教師橫向科研項(xiàng)目”、“企業(yè)委托項(xiàng)目”、“社會(huì)委托項(xiàng)目”以及其他項(xiàng)目標(biāo)識(shí)。5 .本申請(qǐng)書用A4紙正反面打印，左側(cè)裝訂成冊(cè)?？删W(wǎng)上下載、自行復(fù)印或加頁(yè)，但格式、內(nèi)容、大小均須與原件一致。6 .負(fù)責(zé)人所在學(xué)院須認(rèn)真審核，經(jīng)初評(píng)和答辯，簽署意見后,將申請(qǐng)書（紙質(zhì)版）報(bào)送工創(chuàng)中心創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)科，電子版發(fā)至。、基本情況項(xiàng)目名稱智能旅游機(jī)器人地形探險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所屬學(xué)科5

3、10項(xiàng)目來源學(xué)生自主選題來源項(xiàng)目類別文金額10000元起止年月年月至年月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)成員信息姓名性別學(xué)號(hào)院系專業(yè)年級(jí)聯(lián)系電話項(xiàng)目中的分工劉江勝男3電氣與信息工程學(xué)院自動(dòng)化2012級(jí)何成龍男7電氣與信息工程學(xué)院自動(dòng)化2012級(jí)龔朝光男8電氣與信息工程學(xué)院電子2013級(jí)指導(dǎo)教師基本情況姓名性別年齡院系（課部）職稱職務(wù)聯(lián)系電話E-mail李丹女18電氣與信息工程學(xué)院副教授1396538負(fù)責(zé)人曾經(jīng)參與科研的情況第九屆飛思卡爾智能車競(jìng)賽創(chuàng)意組一等獎(jiǎng)指導(dǎo)教師承擔(dān)科研課題情況主持國(guó)家自然科學(xué)基金“巡線機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型輔助立體視覺導(dǎo)航”主持安徽省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目“基于雙目視覺的料倉(cāng)儲(chǔ)料面三維測(cè)量技術(shù)研究”；參

4、與國(guó)家自然基金青年科學(xué)基金“基于圖像處理技術(shù)的輸電線路故障診斷”；指導(dǎo)教師對(duì)本項(xiàng)目的支持情況提供資金、技術(shù)等各方面的支持二、立項(xiàng)依據(jù)（可加頁(yè)）一、研究目的智能機(jī)器人作為現(xiàn)代的新發(fā)明，是以后的發(fā)展方向，它可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)環(huán)境里自動(dòng)的運(yùn)作，不需要人為的管理，可應(yīng)用于科學(xué)勘探、危險(xiǎn)作業(yè)等等的用途。因此研究和開發(fā)智能機(jī)器人控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。本設(shè)計(jì)是以中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCu於開賽“機(jī)器人旅游”項(xiàng)目為背景，采用：MK60DN512ZVLQ10為主控芯片，設(shè)計(jì)制作了一款人型智能循跡機(jī)器人。本文采用總分的形式展開的，首先從整體設(shè)計(jì)上對(duì)機(jī)器人做個(gè)簡(jiǎn)單的概述，再分別從機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)和

5、軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。二、研究?jī)?nèi)容1、陣列灰度對(duì)管循跡。通過對(duì)道路的橫向掃描判斷路徑規(guī)律，實(shí)現(xiàn)智能尋線的目的，2、光電接近開關(guān)檢測(cè)障礙。通過多個(gè)接近開關(guān)的檢測(cè)狀態(tài)判斷當(dāng)前的障礙位置及障礙類型（這是在已知的路徑地圖上可以使用的檢測(cè)障礙的方式，在位置地圖的情況將是未來進(jìn)一步設(shè)計(jì)研究的方向。）。3、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的自動(dòng)計(jì)時(shí)。讓機(jī)器人感知自己的“體力”及特殊情況下對(duì)時(shí)間的要求，例如中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCu於開賽“機(jī)器人旅游”項(xiàng)目就限定了機(jī)器人出游的時(shí)間為120s。4、路徑規(guī)劃。出游的路徑千奇百怪，不同的出游路徑對(duì)獲得的分值都有影響。本題可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在不同位置采取不同路徑算法已達(dá)到最優(yōu)控制的效果

6、。三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)1、中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCu心開賽開設(shè)“機(jī)器人旅游”項(xiàng)目。讓許多大學(xué)生自己動(dòng)手接觸旅游機(jī)器人，制作旅游機(jī)器人。比賽以限時(shí)計(jì)分為手段檢測(cè)旅游機(jī)器人的優(yōu)越性。旅游機(jī)器人要快速，準(zhǔn)確的到達(dá)景點(diǎn)、通過障礙、回到起始區(qū)。2、美國(guó)航天局（NASA）正在研發(fā)一種稱為SWARMI的機(jī)器人，它可以登上環(huán)境惡劣的行星并尋找水、生命或能被宇航員用作火箭燃料的材料。據(jù)稱，每個(gè)這種機(jī)器人都擁有一部網(wǎng)絡(luò)攝像頭、無線網(wǎng)卡天線和全球定位系統(tǒng)。它們獨(dú)自搜索一個(gè)區(qū)域，發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的東西后就會(huì)呼喚同伴。3、DY-I型導(dǎo)游服務(wù)機(jī)器人是海爾-哈工大機(jī)器人技術(shù)公司推出的第一代智能旅游機(jī)器人，該機(jī)器人由伺服

7、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，多傳感器信息避障及路徑規(guī)劃系統(tǒng)，語(yǔ)音識(shí)別及語(yǔ)音合成系統(tǒng)組成。旅游機(jī)器人由蓄電池供電，可連續(xù)運(yùn)行四小時(shí)，在一定的環(huán)境下可自主行走，并且能識(shí)別出障礙物是人還是路障，發(fā)出不同的反應(yīng)，遇到人時(shí)機(jī)器人會(huì)說：“您好！歡迎您來到機(jī)器人世界?！庇慰屯ㄟ^語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可以和機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)話。該種機(jī)器人可應(yīng)用于科技館、商店和旅游場(chǎng)所進(jìn)行導(dǎo)游服務(wù)。第一代旅游機(jī)器人已在中國(guó)科技館上班1年多了，該公司研制的第二代旅游機(jī)器人增加了多媒體功能，具有自動(dòng)查詢和場(chǎng)景解說等本領(lǐng)。四、創(chuàng)新點(diǎn)與項(xiàng)目意義以小見大，通過在旅游機(jī)器人身上的探索與實(shí)踐，來設(shè)計(jì)出適用現(xiàn)實(shí)駕駛的自主輔助駕駛系統(tǒng)；并且順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的潮流，對(duì)解決現(xiàn)實(shí)

8、中存在的問題有巨大參考價(jià)值和深遠(yuǎn)影響；了解機(jī)器人在外太空等未知環(huán)境下的行動(dòng)能力優(yōu)越性。同時(shí)，作為一個(gè)大學(xué)生可操作的研究項(xiàng)目，通過大學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，解決實(shí)際生活中的問題，來提高大學(xué)生的科研的積極性和創(chuàng)造性、讓機(jī)器人的技術(shù)為人類服務(wù)。讓太空探險(xiǎn)成為可能技術(shù)規(guī)劃（一）、硬件模塊及系統(tǒng)框圖灰度對(duì)管PWM車速路徑檢測(cè)控制接近開關(guān)障礙檢測(cè)60DN512ZVLQ轉(zhuǎn)向控制編碼器TFT顯示控制（二）、軟件探險(xiǎn)路徑規(guī)劃算法E3u針對(duì)于中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCug開賽”機(jī)器人旅游”項(xiàng)目提供的地圖信息，結(jié)合A算法、人工精神網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法、粒子群算法等算法的優(yōu)缺點(diǎn)及在不同路徑下的優(yōu)勢(shì)利用地圖各點(diǎn)的分值歸納出：岸

9、I除耳優(yōu)值定義及第i個(gè)景點(diǎn)去到j(luò)個(gè)景點(diǎn)的途中其合算程度方/（/）=7呃力0,i=jI*通過計(jì)算及各種嘗試，確定了行駛路徑算法，最后做出以下算法（部分）：（筆者下一步研究將面對(duì)未知路徑進(jìn)行算法規(guī)劃。）degrt。;第二路口while(!(q0&&qlfi&q5&&q6)fronttrace);forward();_delay_ms(15);stop();_delay_ms(10);PORTA=Ox3f;輪子一面正轉(zhuǎn)一面反轉(zhuǎn)turn_left90();_dehy_ms(32);stop);_delay_rns(20);PORTA=OXFF;6、 項(xiàng)目研究進(jìn)度

10、安排1、討論研究設(shè)計(jì)總體方案2013年11月-2013年3月)2、硬件設(shè)計(jì)和相關(guān)器件選型(2014年4月-2014年6月)3、硬件電路的焊接以及調(diào)試(2014年7月-2014年10月)4、軟件設(shè)計(jì)(2013年7月-2014年10月)5、總體系統(tǒng)的測(cè)試和調(diào)試(2014年10月-2014年11月)7、 已有基礎(chǔ)1 .與本項(xiàng)目有關(guān)的研究積累和已取得的成績(jī)研究積累：已學(xué)習(xí)電路理論和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，正在學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，參加過2014屆中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCu心開賽、電子設(shè)計(jì)大賽、第九屆飛思卡爾智能車比賽。同時(shí)，正在參與第十屆飛思卡爾智能車攝像頭組的比賽。已取得的成績(jī)：沒有。2 .已具備的條件，尚缺少的條件及解決辦法(一)已具備的條件：示波器，電烙鐵，電壓表等基本實(shí)驗(yàn)工具，基本的實(shí)驗(yàn)室。(二)尚缺少的條件：合適的實(shí)驗(yàn)室、試制產(chǎn)品的各種儀器和材料，以及檢測(cè)產(chǎn)品性能所需的各種儀表。(三)解決辦法：向指導(dǎo)老師或?qū)W長(zhǎng)尋求幫助。三、經(jīng)費(fèi)預(yù)算開支科目預(yù)算經(jīng)費(fèi)(元)主要用途階段下達(dá)經(jīng)費(fèi)計(jì)劃(兀)前半階段后半階段預(yù)算經(jīng)費(fèi)總額10000440056001.業(yè)務(wù)費(fèi)420016002600(1)計(jì)算、分析、測(cè)試費(fèi)0(2)能源動(dòng)力費(fèi)0(3)會(huì)議、差旅費(fèi)4000參加競(jìng)賽150