带语音控制的多功能无线监控轮式机器人

　　2、国内智能车辆的研究

　　吉林大学智能车辆课题组长期从事智能车辆自主导航机理及关键技术研究。20世纪90年代以来，课题组开展的组态式柔性制造单元及图像识别自动引导车的研究对我国独立自主开发一种新型自动引导车辆系统，从而为我国生产组织模式向柔性或半柔性生产组织转化提供了有意义的技术支撑和关键设备。课题组己开发出JUTIV-1、JUTIV-2和JLUIV-3三种型号的自动引导车辆，其中JLUIV-3实用型视觉导航AGV已投入工厂进行中试，并得到吉林省科委“新型视觉引导AGV及自动物流运输系统开发”项目、长春市政府科计引导计划新星创业项目、吉林大学科技园高新技术产品孵化项目的立项资助，目前该种AGV已完成商品化研制，即将投入市场。由于JUTIV-3型AGV性能优越，智能化程度高，属国内首创，必将会产生重大的社会效益和经济效益。

　　中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院于2003年7月研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。该自主驾驶轿车在正常交通情况下，在高速公路上行驶的最高稳定速度为130公里/小时，最高峰值速度为170公里/小时，并且具有超车功能，其总体技术性能和指标己经达到世界先进水平。轿车自主驾驶的基本原理是仿人驾驶。车内的环境识别系统识别出道路状况，测量前方车辆的距离和相对速度，相当于驾驶员的眼睛;车载主控计机和相应的路径规划软件根据计算机视觉提供的道路信息、车前车辆情况以及自身的行驶状态，决定是沿道路前进还是换道准备超车，相当于驾驶员的大脑;自动驾驶控制软件按照需要跟踪的路径和汽车行驶动力学，向方向盘控制器、油门控制器和刹车控制器发出动作指令，操纵汽车按规划好的路径前进，起到驾驶员的手和脚的作用。

　　另外，我国清华大学、北京理工大学等单位也正在研发智能车辆。汽车自主驾驶技术是集模式识别、智能控制、计算机科学和汽车操纵动力等多门学科于一体的综合性技术，汽车自主驾驶功能水平的高低常被用来作为衡量一个国家控制技术水平的重要标准之一。智能车辆的相关技术，也将促进轮式机器人的研究。

　　项目的研究意义

　　该项目的研究成功，可以作为消费类的产品推广，并且对于危险性大的的环境也同样起到很大的作用，比如矿井下的人员救助等方面，且本产品是自主创新，具有自主知识产权，具有广泛的应用前景，该项目研制成功将填补我国在这方面的空白，并对科技、经济和社会发展产生较大的影响。

　　主要内容

　　(1)电机驱动。采取经典的L298模块来控制，通过一篇L298来控制两个减速电机的正反转和停止，从而控制小车的行驶。

　　(2)红外无线遥控模块的设计，实现小车的无线控制，对其方向的控制。

　　(3)光电壁障模块。根据投光器发出的光束，被物体阻断或部分反射，受光器最终据此作出判断反应，是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均能检测。

　　(4)语音模块的研究。在寻迹和壁障过程中，加载语音识别项目，下车将根据特定人发布的命令，做出相应的动作，以应对复杂多变的工作环境。

　　(5) 利用传感模块进行寻迹和检测障碍物，并控制智能车的车速。

　　(6) 温度采集。采用DS18b20芯片采集智能车所处环境的温度，将温度模拟信号已经在芯片内部转换为数字信号，通过单片机来读取数据。

　　(7) 利用OV6620对图像进行采集，并且研究图像终端的显示。

　　(8) 对ZigBee无线传输技术的研究，应用ZigBee结合智能车进行安全检测，包括对受灾现场人员的定位，并且采集其生命特征，包括心跳、温度和血压等，确定人员的生命体征，并对现场环境具体情况的采集，其中包括温度，湿度和空气的各个气体的含量，对环境情况做出预判。

　　(9)另外，智能车上还可以扩展一些外围模块来增加其智能性，比如物品搬运，防盗等功能。这样小车的智能性会更加全面，功能也会更加完善。

　　本科研项目符合产学研紧密结合的技术热点和难点，属于电子与通信项目中的汽车电子的应用产品，属于资助重点的资助领域。

　　⒉项目计划及目标

　　项目总体目标

　　本项目提供：

　　本项目除了实现智能小车的基本功能外，针对特定的现场及PIC32芯片的特点，还开发了循迹、避障、测速等功能，并实现图像的无线传输。

　　(1)本项目的总体目标提供具有自主知识产权的智能消防车实时监控系统一套;

　　(2)配套的系统和应用软件一套;

　　技术、质量指标

　　(1)将循迹、避障、测速等功能融为一体，尝试了多通道、多传感器的综合运用，采用了较为精确的方向控制策略，使整个系统的稳定性达到了较高的水平。

　　(2)评测终端主要技术指标：充分利用PIC32单片机的软硬件资源。

　　(3)增添相应的硬件设备，实现图像识别、行驶状态显示。

　　(4)仪器终端提供测试结果的液晶显示，可将结果实时在外接的显示器上显示。

　　(5)从视频信号中采集图像。

　　(6)利用ZigBee实现图像的无线传输，实现对智能小车的周边影像的监控。

　　(7)语音控制智能小车的行为。

　　(8)充分利用单片机的外围接口，使小车的智能性更强。