安徽工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目申報書

1、安徽工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目申報書項 目 編 號 項 目 名 稱 智能旅游機(jī)器人地形探險系統(tǒng)設(shè)計 項 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 129064403 專業(yè)班級 自動化12級2班 E-mail 826557876 指導(dǎo)教師 李 丹 E-mail lidan 申請日期 2013年11月11日 起止年月 起于2013年11月，止于2014年11月 項目級別：A 國家級B 省級C 校級 重點 一般二一三年一月推薦精選填寫說明1. 本申請書所列各項內(nèi)容均實事求是，認(rèn)真填寫，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)，簡明扼要。2. 申請人可以是個人，也可以為創(chuàng)新團(tuán)

2、隊，首頁只填負(fù)責(zé)人?！绊椖烤幪枴币粰诓惶睢?. 項目所屬一級學(xué)科：項目內(nèi)容所屬的一級學(xué)科，3位代碼，按照中華人民共和國學(xué)科分類與代碼簡表（國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13745-2009）。4. “項目來源”欄填寫“學(xué)生自主選題”、“學(xué)生來源于教師科研項目選題”、“學(xué)生承擔(dān)社會、企業(yè)委托項目選題”。 “來源項目類別”欄填寫“863項目”、“973項目”、“國家自然科學(xué)基金項目”、“省級自然科學(xué)基金項目”、“教師橫向科研項目”、“企業(yè)委托項目”、“社會委托項目”以及其他項目標(biāo)識。5. 本申請書用A4紙正反面打印，左側(cè)裝訂成冊?？删W(wǎng)上下載、自行復(fù)印或加頁，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

3、須認(rèn)真審核，經(jīng)初評和答辯，簽署意見后，將申請書（紙質(zhì)版）報送工創(chuàng)中心創(chuàng)新實踐教學(xué)科，電子版發(fā)至：cxjy。推薦精選一、基本情況項目名稱智能旅游機(jī)器人地形探險系統(tǒng)設(shè)計所屬學(xué)科510項目來源學(xué)生自主選題來源項目類別申請金額 10000元起止年月 年 月至 年 月項目負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊成員信息姓名性別學(xué)號院系專 業(yè)年級聯(lián)系電話項目中的分工劉江勝男129064403電氣與信息工程學(xué)院自動化2012成龍男129064397電氣與信息工程學(xué)院自動化2012朝光男139064258電氣與信息工程學(xué)院電子2013導(dǎo)教師基本情況姓名性別年齡

4、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 1975lidan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賽創(chuàng)意組一等獎指導(dǎo)教師承擔(dān)科研課題情況主持國家自然科學(xué)基金“巡線機(jī)器人運動模型輔助立體視覺導(dǎo)航”主持安徽省教育廳重點項目“基于雙目視覺的料倉儲料面三維測量技術(shù)研究”；參與國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)教師對本項目的支持情況提供資金、技術(shù)等各方面的支持推薦精選二、立項依據(jù)（可加頁）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)定的模式在一個環(huán)境里自動的運作，不需要人為的管理，可

5、應(yīng)用于科學(xué)勘探、危險作業(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)計是以中國機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽“機(jī)器人旅游”項目為背景，采用:MK60DN512ZVLQ10 作為主控芯片，設(shè)計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)計上對機(jī)器人做個簡單的概述，再分別從機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的描述。二、 研究內(nèi)容1、 陣列灰度對管循跡。通過對道路的橫向掃描判斷路徑規(guī)律，實現(xiàn)智能尋線的目的，2、 光電接近開關(guān)檢測障礙。通過多個接近開關(guān)的檢測狀態(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障礙的方式，在位置地圖的

6、情況將是未來進(jìn)一步設(shè)計研究的方向。）。3、 連續(xù)運行時間的自動計時。讓機(jī)器人感知自己的“體力”及特殊情況下對時間的要求，例如中國機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽“機(jī)器人旅游”項目就限定了機(jī)器人出游的時間為120s。4、 路徑規(guī)劃。出游的路徑千奇百怪，不同的出游路徑對獲得的分值都有影響。本題可以實現(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。三、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)1、 中國機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽開設(shè)“機(jī)器人旅游”項目。讓許多大學(xué)生自己動手接觸旅游機(jī)器人，制作旅游機(jī)器人。比賽以限時計分為手段檢測旅游機(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、通過障礙、回到起始區(qū)。

7、2、 美國航天局(NASA)正在研發(fā)一種稱為SWARMIE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)。它們獨自搜索一個區(qū)域，發(fā)現(xiàn)有價值的東西后就會呼喚同伴。 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)器人由伺服驅(qū)動系統(tǒng)，多傳感器信息避障及路徑規(guī)劃系統(tǒng)，語音識別 及語音合成系統(tǒng)組成。旅游機(jī)器人由蓄電池供電，可連續(xù)運行四小時，在一定的環(huán)境下可自主行走，并且能識別出障礙物是人還是路障，發(fā)出不同的反應(yīng)，遇到人時 機(jī)器人會說：推薦精選“您好！歡迎您來到

8、機(jī)器人世界。”游客通過語音識別系統(tǒng)可以和機(jī)器人進(jìn)行簡單的對話。該種機(jī)器人可應(yīng)用于科技館、商店和旅游場所進(jìn)行導(dǎo)游服 務(wù)。第一代旅游機(jī)器人已在中國科技館上班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，具有自動查詢和場景解說等本領(lǐng)。 四、 創(chuàng)新點與項目意義 以小見大，通過在旅游機(jī)器人身上的探索與實踐，來設(shè)計出適用現(xiàn)實駕駛的自主輔助駕駛系統(tǒng)；并且順應(yīng)了時代發(fā)展的潮流，對解決現(xiàn)實中存在的問題有巨大參考價值和深遠(yuǎn)影響；了解機(jī)器人在外太空等未知環(huán)境下的行動能力優(yōu)越性。同時，作為一個大學(xué)生可操作的研究項目，通過大學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，解決實際生活中的問題，來提高大學(xué)生的科研的積極性和創(chuàng)造性、讓機(jī)器

9、人的技術(shù)為人類服務(wù)。讓太空探險成為可能。五、 技術(shù)規(guī)劃 （一） 、 硬件模塊及系統(tǒng)框圖 灰度對管 PWM車速 路徑檢測 控制 MK60DN512 接近開關(guān) ZVLQ10 PWM轉(zhuǎn)向 障礙檢測 處理器 控制 編碼器 TFT顯示 測速 控制 推薦精選（2） 、 軟件探險路徑規(guī)劃算法1-1賽道地圖 針對于中國機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽“機(jī)器人旅游”項目提供的地圖信息，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)缺點及在不同路徑下的優(yōu)勢利用地圖各點的分值歸納出：優(yōu)值定義及第i個景點去到j(luò)個景點的途中其合算程度通過計算及各種嘗試，確定了行駛路徑算法，最后做出以下算法（部分）：（筆者下一

10、步研究將面對未知路徑進(jìn)行算法規(guī)劃。）推薦精選六、 項目研究進(jìn)度安排 1、討論研究設(shè)計總體方案2013年11月-2013年3月) 2、硬件設(shè)計和相關(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(2013年7月-2014年10月) 5、總體系統(tǒng)的測試和調(diào)試(2014年10月-2014年11月)七、 已有基礎(chǔ)1. 與本項目有關(guān)的研究積累和已取得的成績 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屆中國機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽、電子設(shè)計大賽、第九屆飛思卡爾智能車比賽。同時，正在參

11、與第十屆飛思卡爾智能車攝像頭組的比賽。 已取得的成績：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，電壓表等基本實驗工具，基本的實驗室。（二）尚缺少的條件： 合適的實驗室、試制產(chǎn)品的各種儀器和材料，以及檢測產(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長尋求幫助。 推薦精選三、經(jīng)費預(yù)算開支科目 預(yù)算經(jīng)費（元）主要用途階段下達(dá)經(jīng)費計劃（元）前半階段后半階段預(yù)算經(jīng)費總額10000440056001.業(yè)務(wù)費420016002600（1）計算、分析、測試費0（2）能源動力費0（3）會議、差旅費4000參加競賽15002500（4）文獻(xiàn)檢索費200查找資料100100（5）論文出版費02.儀器設(shè)備購置費購買儀器3.實驗裝置試制