太原理工大学信息工程学院
本科毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)题目
视觉导航智能调试平台
学生姓名
柳英杰
导师姓名
谢刚
   
自动化
报告日期
2012-3-5
   
0804
指导教师意见
签字                 
专业(教研室)主任意见
   
系主任意 
   
1.
国内外研究现状及课题意义
1) 国外智能车发展概况
国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段:
第一阶段  20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVSAutomated Guided Vehicle System)。
第二阶段  80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲,普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲,美国成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC)。在亚洲,日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。
第三阶段  90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。
2) 国内智能车发展概况
相比于国外,我国智能车辆技术方面的研究起步较晚,但是我们也取得了一系列的成果,主要有:
1)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与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。
2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车,该车装有彩摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。
3) 课题意义
智能车已成为航天、医疗、工业控制、物流等各个领域的关键设备。可以看出,无论是从科学发展,理论研究的角度,还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看,对智能车辆的研究都是必要的,智能小车调试平台的开发将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此,研制一种智能、高效的智能车调试平台具有重要的实际意义和科学理论价值。
2.主要研究内容
本课题主要开发一个能在视觉导航智能车自主行驶的过程中,完成道路图像数据的分析与智能车控制参数整定的调试平台。通过细化设计要求,结合串口技术和上位机软件技术等相关知识实现对小车的调试。设计主要使用VB6.0软件为开发平台,以常见的电机模型车为机械平台。上位机软件通过串口接收单片机发送的图像数据进行分析,同时利用SD卡动态存储小车行进过程中的数据,并由上位机读写后进行相应的显示和标记,绘制电机调速时的PID曲线,达到设计目标。
3.拟采用的研究思路(方法、技术路线、可行性论证等)
1) 基本思路
本次设计的调试平台由串口通信模块、图像分析模块、SD卡读写模块、PID图像绘制模块等部分组成。其中串口通信通过VB软件中的MSComm控件来发送和接收串口数据,向下位机发送标识信号使其发送数据,再对下位机发来的数据进行分析;图像分析模块利用串口接收到的数据,经过上位机软件处理产生以灰度值显示的赛道图像;SD卡读写模块利用单片机将图像数据、处理后的赛道信息、电机的速度动态的写入SD卡中,采用SPI操作模块,速度慢,线少,操作相对简单;PID图像绘制模块接收SD卡发送来的数据至上位机进行分析,再
LinePicturebox控件绘制电机调速时PID响应曲线。
软件流程图
2) 准备工作
认真详细的阅读任务书,深刻了解主要的内容和要求;
查阅与视觉导航智能车调试平台相关的书籍,了解视觉导航智能车调试平台的工作原理;
了解全国大学生电子竞赛有关智能车导航调试方面的资料;
了解SD卡的功能及相关知识;
复习单片机的相关知识,查阅与所需软件相关的程序源码;
3)
具体步骤
明确设计要求,利用VB程序编写上位机软件与单片机进行通信,同时对接收的数据处理后以灰度值图像的形式显示;
参考文献,掌握控制器对SD卡进行读写操作;
百度无人驾驶汽车 利用上位机通过SD卡获取信息并绘制PID曲线;
程序编程和仿真模拟,分析操作流程,绘制程序流程图;
运用电脑软件初步对程序进行调试;