遥控车控制
摘要
本⽂介绍了与遥控⼩车相关的机器⼈领域以及智能车辆领域的研究现状，对遥控⼩车的设计与结构做了系统的介绍，给出了遥控⼩车的概要设计。详细介绍了遥控⼩车运动控制系统设计与实现。重点就遥控车的机械结构进⾏了研究。辅助针对智能⼩车运动控制系统的⾮线性界环境的不确定性，利⽤模糊逻辑推理的⽅法，允许知识边界的不确定性,
通过遥控车控制部分的这种认识和传输部分，我们可以更好地了解所涉及的遥控汽车设计的诸多问题。我希望我可以通过⾃⼰的研究实现了智能化，做出⼀定的成绩，并给予⼀定的条件，以实现⽆线控制和结构性问题，以满⾜整体设计。
关键词：控制机构传递机构的多传感器数据融合模糊控制
Abstract
In contemporary society with the rapid development of science and technology,A new discipline in the field of wireless remote control has gradually entered scientific research, and the industrial field has become more and more widespread in today's society. Whether it is in entertainment, defense technology, education methods and applications, it has certain research and development value.
This car is introduced and the remote areas and related robot of intelligent vehicle research status of remote control system of basic car technology is introduced, the system is given based on the summary of remote car design.The design and car of the remote control system are described in detail. The remote control of the mechanical structure was studied. Intelligent vehicle nonlinear boundary environment uncertainty auxiliary motion control system, using fuzzy logic inference method, allowing knowledge boundary uncertainty,
This is based on remote control and drive car parts, we can better understand the remote car design problems involved. Hope to achieve its own research through a certain achievement, intelligent, given the conditions to achieve wireless control, and the structure of the problem, in order to meet the overall design.
Keywords: control agencies transmission mechanism of multi-sensor data fusion fuzzy contro 1.1选题背景
在当今社会，遥控，作为⼀个新兴领域，正在被越来越多的⼈应⽤，都具有⼴泛的应⽤价值，科技，⽣活各个领域。这些应⽤也⼤⼤提⾼了⼯作效率，保证许多⾮⼈类易于操作作业的安全性。
例如在探测⽅⾯,"勇⽓"号成功实现了集通信、拍摄和计算等功能于⼀⾝。⽕星车能够在⽕星上⾃主⾏驶：当⽕星车发现值得探测的⽬标，它会驱动六个轮⼦向⽬标⾏驶；在检测到前进⽅向上的障碍后,⽕星车会去寻可能的最佳路径。类似⽕星车，以轮⼦作为移动机构、能够实现⾃主⾏驶的机器⼈，我们称之为智能⼩车,⼜称轮式机器⼈。也是遥控⼩车的⼀种。
如果将传统的远程机器⼈操作员与悬挂在公⽤设施或拖拉机上的起重机进⾏⽐较，您会发现两者⾮常相似。它们都有许多连杆，这些连杆依次通过由驱动器驱动的接头连接。在两个系统中，操纵器的"⼿"可以在空中移动并且可以移动到⼯作空间中的任何位置，它们可以承载⼀定的负载，并且都使⽤中央控制器来控制驱动器。然⽽，其中⼀个被称为机器⼈⽽另⼀个被称为操作机器（即起重机）。两者之间的根本区别在于起重机由⼈控制，机器⼈操作
员由计算机编程控制。正是通过这个。可以区分设备是简单的操纵器还是机器⼈。通常，机器⼈被设计为由计算机或类似设备控制，其动作由计算机监视的控制器控制，该控制器也运⾏某种类型的程序。因此，如果程序改变，机器⼈的运动将相应改变。我们希望设备⾜够灵活，可以执⾏各种不同的任务，⽽⽆需重新设计硬件（当然在功能范围内）。除⾮由操作员操作，否则简单的操纵器（或起重机）不能这样做。
⽬前，机器⼈的定义因国家⽽异。在美国标准中，只有易于重新编程的设备才被认为是机器⼈。因此，⼿动设备（例如需要操作员驾驶的多⾃由度设备）或固定顺序机器⼈（例如由强制启动和停⽌控制的⼀些设备，其顺序是固定的并且难以改变）不被认为是机器⼈。
通用自动驾驶汽车遥控智能⼩车，是⼀个集环境感知、规划决策,⾃动⾏驶等功能于⼀体的综合系统，它集中地运⽤了计算机、传感、信息、通信、导航、⼈⼯智能及⾃动控制等技术，是典型的⾼新技术综合体。
1.2课题在理论和实际应⽤⽅⾯的价值
遥控智能⼩车，也就是轮式机器⼈，最适合在那些⼈类⽆法⼯作的环境中⼯作，它们已在许多⼯业部门获得⼴泛应⽤。它们可以⽐⼈类⼯作得更好并且成本低廉。以下列举了机器⼈的⼀些应⽤，所有这些⽤途正逐步渗⼊到⼯业和社会的各个层⾯。
1、焊接：这时机器⼈与焊及相应配套装置⼀起将部件焊接在⼀起，这是机器⼈在⾃动化⼯业中最常见的⼀种应⽤。由于机器
⼈连续运动，可以焊接得⾮常均匀和准确。
2，喷漆：这是另⼀种常见的机器⼈应⽤，尤其是在汽车⼯业中。因为需要⼿⼯绘画过程中要保持通风和清洁，这是很难创造出适合⼈们的⼯作环境中，机器⼈可以⽐⼿动操作更连续⼯作，所以机器⼈⾮
常适合画作品。
3.检测：元件，电路板和其它类似产品的检测也是机器⼈的通⽤应⽤程序。⼀般地，其它装置集成在检测系统，其视觉系
统，X射线设备，超声检测器或类似物。
4.医疗应⽤：由于由机器⼈需要许多操作（如切割颅⾻，钻孔在⾻头中的孔等）⽐⼿⼯操作更加准确，在操作许多机械操作由机器⼈执⾏的。
5、帮助残疾⼈在⽇常⽣活中，机器⼈可以做很多事情来帮助残疾⼈，诸如将盛着⾷品的盘⼦放⼊微波炉，从微波炉中取出盘⼦，并且将盘⼦放到残疾⼈⾯前给他⽤餐等。其他许多任务也可通过编程让机器⼈来执⾏。
6、危险环境机器⼈⾮常适合在危险的环境中使⽤。在这些险恶的环境下⼯作,⼈类必需采取严密的保护措施。⽽机器⼈可以进⼊或穿过这些危险区域进⾏维护和探测⼯作，且不需要得到像对⼈⼀样的保护。
7、⽔下、太空及远程机器⼈也可以⽤于⽔下、太空及远程的服务和探测。虽然尚没有⼈被送往⽕星，但已有许多太空漫游车在⽕星登陆并对⽕星进⾏探测。如美国的"勇⽓"号和"机遇"号的主要任务是在⽕
星上探⽔，它们已分别在其着陆区域附近到⽕星上过去曾有过⽔的证据。
此外，遥控器上的智能汽车的⾃动驾驶功能的研究将有助于智能车的研究。智能车辆驾驶任务的⾃动补将对⼈类社会，如改善道路⽹络的利⽤率，降低车辆的燃油消耗，特别是在提⾼道路交通安全的进步产⽣巨⼤的影响。道路。
1.3主要研究内容
本课题的主要研究内容包括:
遥控智能⼩车相关领域的研究现状。本⽂⾸先概要介绍了与遥控⼩车相关的机器⼈、智能车辆和⽉球车的发展历史、国内外研究现状。
遥控智能⼩车的关键技术。论⽂简单介绍了智能⼩车的关键技术，包括：机械结构、多传感器系统与数据融合和智能技术。主要研究遥控智能⼩车的机械结构。
2.1移动机器⼈的发展
2.1.1国外移动机器⼈的发展
进⼊20世纪80年代后，⼈们的研究⽅向逐渐转向室内移动机器⼈的实际应⽤研究，逐步形成⾃主移动机器⼈AMR（室内⾃主移动机器⼈）的概念。美国国防⾼级研究计划局（DARPA）专门为地⾯天⽂作战平台制定了战略计划。从那时起，全球开展了户外移动机器⼈综合研究的前奏，如DARPA"战略计算机"计划（1983-1990）的⾃主飞⾏器（ALV）计划，10年机器⼈和智能系统由能源部开发。计划（RIPS）（1986-1995），以及后来的太空机器⼈计划; ⽇本通产省在极端环境中组织机器⼈；欧洲在尤⾥卡的机器⼈计划。初步研究主要从学术⾓度研究户外机器⼈的结构和信息处理，并建⽴了验证实验系统。虽然机器⼈在20世纪80年代的智能⾏为的期望过⾼，但对户外机器⼈的研究并没有达到预期的效果，但它导致了相关技术的发展，并积累了探索⼈类开发智能机器⼈的⽅法的经验。同时，它还促进了其他国家移动机器⼈的研究和开发。
在20世纪90年代，随着技术的进步，移动机器⼈开始在更现实的基础上探索各种应⽤领域并进⼊实际应⽤。美国美国宇航局的⽕星探测机器⼈Sojna于1997年登上了⽕星，并向全世界报道了这⼀事件。为了在⽕星上进⾏远程探索，开发了⼀种名为Rocky7的新原型，并成功地在Lavic湖的岩溶流和⼲燥的湖床上进⾏了测试。德国开发了轮椅机器⼈，并在乌尔姆市中⼼车站的⾼峰交通环境和1998年汉诺威⼯业品博览会的展厅环境中进⾏了现场表演。轮椅机器⼈在公共拥挤，拥挤的环境中进⾏了超过36⼩时的测试，其性能是其他现有轮椅机器⼈或移动机器⼈⽆法⽐拟的。这种轮椅机器⼈基于商⽤轮椅。
2.1.2国内移动机器⼈的发展
从"七五"开始，我国的移动机器⼈研究开始起步，经过多年来的发展,⼰经取得了⼀定的成绩。清华⼤学智能移动机器⼈于1994年通过鉴定。涉及到五个⽅⾯的关键技术：基于地图的全局路径规划技术研究(准结构道路⽹环境下的全局路径规划、具有障碍物越野环境下的全局路径规划、⾃然地形环境下的全局路径规划)；基于传感器信息的局部路径规划技术研究(基于多种传感器信息的"感知⼀动作"⾏为、基于环境势场法的"感知⼀动作"⾏为、基于模糊控制的局部路径规划与导航控制)；路径规划的仿真技术研究(基于地图的全局路径规划系统的仿真模拟、室外移动机器⼈规划系统的仿真模拟、室内移动机器⼈局部路径规划系统的仿真模拟)；传感技术、信息融合技术研究(差分全球卫星定位系统、磁罗盘和光码盘定位系统、超声测距系统、视觉处理技术、信息融合技术)；智能移动机器⼈的设计和实现(智能移动机器⼈THMR-III的体系结构、⾼效快速的数据传输技术、⾃动驾驶系统)。⾹港城市⼤学智能设计、⾃动化及制造研究中⼼的⾃动导航车和服务机器⼈。中国科学院沈阳⾃动化研究所的AGV 和防爆机器⼈。中国科学院⾃动化所⾃⾏设计、制造的全⽅位移动式机器⼈视觉导航系统。哈尔滨⼯业⼤学于1996年研制成功的导游机器⼈等。
2.2智能车辆的研究
作为智能交通系统的关键技术，智能汽车是很多⾼科技综合集成的载体。智能车辆⾏驶是指集成的车辆技术完全或部分地执⾏⼀个或多个驱动任务的通⽤术语。智能车辆的基本特征是所有的实现或⾃动驾驶功能的⼀部分，在某些路况。
2.2.1国外智能车辆的研究
智能车辆的研究始于20世纪50年代初，美国Barrett Electronics公司开发出的世界上第⼀台⾃动引导车辆系统(Automated Guided Vehicle System,AGVS)。1974年，瑞典的VolvoKalmar轿车装配⼯⼚与Schiinder-Digitron公司合作，研制出⼀种可装载轿车车体的AGVS，并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从⽽取消了传统应⽤的拖车及叉车等运输⼯具。由于Kalmar⼯⼚采⽤AGVS获得了明显的经济效益，许多西欧国家纷纷效仿Volvo公司，并逐步使AGVS在装配作业中成为⼀种流⾏的运输⼿段。
在科学和⼯业设计界的世界⾥，许多研究机构正在开发智能汽车。代表性的智能车辆包括：
俄亥俄州⽴⼤学的研究。由美国俄亥俄州⽴⼤学智能交通研究所开发的三种智能原型车配备有⽤于数据融合和错误检测技术的不同传感器：基于视觉的系统；雷达系统（车道的探测和横向位置）；激光扫描测距仪（障碍物检测））；其他传感器，如横向雷达，转向陀螺仪。使⽤基于视觉的⽅法实现道路检测。使⽤安装在后视镜上的CCD摄像机，位置应尽可能⾼，并且车道检测系统可以处理这样的单个灰度图像。该算法假定道路是⽔平的并且具有连续或虚线的车道标记。在前⼏帧中检测到的车道标记线数据也⽤于确定下⼀个感兴趣的热点以简化图像处理。该算法从图像中提取重要的亮区并将它们存储在⽮量中。诸如道路消失点或轨道宽度的数据参数可以⽤作计算车道标记线的参考。最后，为了处理虚线车道线，可以通过⼀条。拟合阶多项式曲线以执⾏⽮量计算。如果检测到左右车道标记，则
可以使⽤左右标记线来估计车道中⼼线；否则，估计的车道宽度和相关的视觉标记可⽤于估计中⼼线。
另外，斯特拉斯堡(Strasbourg)试验中⼼、英国国防部门的研究、美国卡内基梅隆⼤学、奔驰公司、美国⿇省理⼯学院、韩国理⼯⼤学对智能车辆也有较多的研究。
2.2.2国内智能车辆的研究
吉林⼤学智能车辆研究组长期从事智能车辆⾃主导航机构和关键技术的研究。⾃20世纪90年代以来，对柔性制造单元和图像识别⾃动导引车配置的研究，在中国⾃主研发了⼀种新型的⾃动导引车系统，将⽣产组织模式转变为中国的柔性或半柔性⽣产组织。提供有意义的技术⽀持和关键设备。研究⼩组开发了JUTIV-1，JUTIV-2，JLUIV-3三种⾃动导引车，其中JLUIV-3实⽤视觉导航AGV已投⼊⼯⼚进⾏试验，获得吉林省科委"新型视觉引导AGV及⾃动物流运输系统开发"项⽬，长春市政府科技指导计划新兴创业项⽬和吉林⼤学科技园⾼新技术产品孵化项⽬由该项⽬资助。⽬前，AGV已完成商业化并将投⼊市场。由于其卓越的性能和⾼度的智能，JUTIV-3 AGV是中国第⼀个，并将不可避免地产⽣重⼤的社会和经济效益。
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⽉在中国成功研制出第⼀辆⾃动驾驶汽车。在正常交通条件下，⾃动驾驶汽车的最⼤稳定速度为130⾼速公路上的公⾥/⼩时，最
⾼时速为170公⾥/⼩时，并具有超车功能。其整体技术性能和指标均达到世界先进⽔平。。⾃动驾驶汽车的基本原理是类似⼈的驾驶。车辆中的环境识别系统识别道路状况，测量前车的距离和相对速度，相当于驾驶员的眼睛；车辆主计算机和相应的路线规划软件根据计算机视觉，车辆前⽅车辆的状况提供道路信息，并且车辆的⾏驶状态决定是沿着道路还是换道准备超车，相当于司机的⼤脑；然后，⾃动驾驶控制软件跟踪要跟踪的路径以及汽车对⽅向盘控制器，油门控制器和制动器的⾏驶动态。控制器发出动作命令以操纵汽车以根据计划的路径前进并且⽤作驾驶员的⼿和脚。
此外，中国的清华⼤学，北京理⼯⼤学等单位也正在开发智能汽车。汽车⾃主驾驶技术是⼀个综合技术集成模式识别，智能控制，计算机科学与车辆控制电源。汽车的⾃动驾驶功能的⽔平经常被⽤来作为⼀个重要的标准来衡量控制技术的⼀个国家的⽔平。之⼀。
实际上，遥控智能汽车必须具备称职的运动系统，可靠的导航系统，精确的感应能⼒以及安全友好地与⼈合作的能⼒。遥控智能车的智能指标是⾃主性，适应性和互动性。适应性是指汽车适应复杂⼯作环境（主要是通过学习）的能⼒，不仅可以识别和测量周围物体，还可以了解周围环境和执⾏任务的能⼒，并做出正确的判断和操作和动作等能⼒。⾃主意味着汽车可以根据⼯作任务和周围环境确定⼯作步骤和⼯作⽅法。互动是智⼒⽣成的基础。交互包括三种类型的汽车和环境，汽车，⼈和汽车，主要涉及信息。获取，处理和理解。智能车是⼀个综合系统，包括以下关键技术：
3.1机械结构
作为机械专业，机械结构是本次论⽂的重中之中重。因此遥控智能⼩车机械结构的设计，应根据实际需要进⾏。例如：美国NASA 发射的"机遇"号⽕星车，长1.6⽶、宽2.3⽶、⾼1.5⽶，重
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