大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書(2016年)

1、附件3遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申 報(bào) 書項(xiàng)目名稱： 項(xiàng)目成員： 學(xué) 校： 學(xué) 院： 指導(dǎo)教師： 立項(xiàng)時(shí)間： 2015年5月 項(xiàng)目名稱負(fù)責(zé)人姓名學(xué)院學(xué)號(hào)班級(jí)電話郵箱成員指導(dǎo)教師姓名單位職稱聯(lián)系電話項(xiàng)目來(lái)源 學(xué)生自選，學(xué)生的積累和興趣 學(xué)生自選，教師的科研項(xiàng)目 教師幫選，教師的科研項(xiàng)目 項(xiàng)目背景及研究意義（同類研究工作國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題等）立項(xiàng)背景： 近年來(lái)，自然災(zāi)難頻繁發(fā)生，由于各種不利條件的制約，在一定程度上給搜索人員造成了許多的困難，更造成了更多的人員傷亡。而科技發(fā)展是為服務(wù)于人類而產(chǎn)生的，在此條件下，基于應(yīng)急智能的搜救成為解決這一困難的可行性方法。研究意義：該項(xiàng)目的實(shí)施實(shí)

2、現(xiàn)了受困人員快速搜索、及時(shí)救援以及保障搜救隊(duì)員的人身安全。在目前在許多災(zāi)害救援現(xiàn)場(chǎng)，多為救援隊(duì)員在一線，在不確定的情況下，這對(duì)他們的人身安全有一定的危險(xiǎn)性并降低了搜救速度。如何科學(xué)的利用現(xiàn)有技術(shù)來(lái)降低救援風(fēng)險(xiǎn)和提高救援速度，成為本項(xiàng)目主要研究的方向和實(shí)施的目標(biāo)。研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要內(nèi)容：1、系統(tǒng)總框架設(shè) 系統(tǒng)由單片機(jī)芯片、紅外感應(yīng)器、地磁場(chǎng)傳感器、光敏傳感器、超聲波測(cè)距儀、信息接收系統(tǒng)組成。搜救人員可以實(shí)時(shí)設(shè)置小車的行進(jìn)方向，來(lái)探測(cè)需要搜救的區(qū)域，通過(guò)紅外感應(yīng)器感應(yīng)人體發(fā)出紅外線，來(lái)確定是否有幸存者。不僅可以加大搜救進(jìn)度，使傷員能夠得到更快的救治。而且也可以進(jìn)入一些高危區(qū)，

3、減少搜救人員的傷亡。 2、小車功能模塊 （1）CPU模塊 由于該自動(dòng)小車的控制復(fù)雜，MCS-51系列單片機(jī)在指令上是單線程模式，而且相對(duì)于現(xiàn)在市面上的其他型號(hào)單片機(jī)或微處理器來(lái)說(shuō)，指令的運(yùn)行速度并不算很快，所以不能在同一時(shí)刻同時(shí)處理幾個(gè)問(wèn)題，容易失去控制，因此采用雙CPU結(jié)構(gòu)，兩塊單片機(jī)之間采用串行方式通信，從而使系統(tǒng)更穩(wěn)定。 （2）探測(cè)模塊 有時(shí)，由于搜救隊(duì)不能直接跟隨小車前進(jìn)，只能通過(guò)讓小車單獨(dú)行進(jìn)搜索，以擴(kuò)大搜索范圍，這時(shí)候就需要通過(guò)地磁傳感器來(lái)設(shè)定其前進(jìn)的方向。在小車行進(jìn)時(shí)，通過(guò)超聲波測(cè)距儀來(lái)判斷前方路況。若沒(méi)有障礙物，則按設(shè)定的方向前

4、行。若有障礙物，則繞行，然后通過(guò)地磁傳感器來(lái)修正行使方向，以期與設(shè)定方向相同。通過(guò)光敏傳感器來(lái)記錄小車行進(jìn)路程，用以判定小車位置。對(duì)于受困人員的發(fā)現(xiàn)將通過(guò)紅外感應(yīng)器來(lái)探測(cè)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射后，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，把其信息通過(guò)小車上的信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出。將受困人員位置發(fā)送給搜救隊(duì)，便于搜救的及時(shí)與準(zhǔn)確。 （3）驅(qū)動(dòng)模塊 小車在前進(jìn)的過(guò)程中，會(huì)有前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎和停止的狀態(tài)，這些狀態(tài)由單片機(jī)控制直流電機(jī)來(lái)完成。為了高效率地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以采用達(dá)林頓管組成的高效的H型PWM電路。 （4）短信收發(fā)模塊 在小車發(fā)出受困人員的位置后，搜救隊(duì)通過(guò)終端

5、手機(jī)，接受來(lái)自小車的信息，然后通過(guò)確認(rèn)信息，確認(rèn)收到，此時(shí)小車?yán)^續(xù)前行。這樣搜救隊(duì)既能夠更快更直接的抵達(dá)目的地展開(kāi)搜救，爭(zhēng)取更多救援時(shí)間，而小車也能夠繼續(xù)工作，縮減搜索時(shí)間。 3、硬件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)由小車、紅外感應(yīng)器、地磁場(chǎng)傳感器、光敏傳感器、超聲波測(cè)距儀、信息接收與處理系統(tǒng)組成。由于系統(tǒng)屬于應(yīng)急救援方面，所以在信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性方面要求很高。 （1）這套系統(tǒng)對(duì)紅外線感應(yīng)器、地磁場(chǎng)傳感器、光敏傳感器的都要求比較高，要求感應(yīng)器識(shí)別精準(zhǔn)度比較高，這樣才能確保接收人體發(fā)出的紅外線和地理位置的準(zhǔn)確性，以免造成人員搜救的遺漏。 （2）CPU可以說(shuō)是系統(tǒng)重要的組成

6、的部分，它不僅擔(dān)負(fù)著小車的行駛動(dòng)力，而且承載著各種信息的接收與處理，只有在確保其正常工作的狀態(tài)下，其他才有可能實(shí)現(xiàn)，所以其硬件電路的搭建是關(guān)鍵。項(xiàng)目創(chuàng)新之處1.科學(xué)性：利用紅外感應(yīng)器、地磁場(chǎng)傳感器、光敏傳感器、超聲波測(cè)距儀、信息接收與處理系統(tǒng)等多種高科技儀器，能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)人員的搜救及定位。  2.實(shí)時(shí)性：利用信息的接收與發(fā)送能夠?qū)崟r(shí)了解某區(qū)域人員受困情況，方便及時(shí)救援。                 &

7、#160;                  3.動(dòng)態(tài)性：小車能夠根據(jù)所接收到的信息來(lái)動(dòng)態(tài)分配當(dāng)前所執(zhí)行的任務(wù)。  4.安全性：對(duì)于某些高危地區(qū)，在不方便人工搜索的情況下，可以利用機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，不僅提高搜救隊(duì)的安全，也節(jié)約了成本。  5.可拓展性：該系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于應(yīng)急救援方面，還可以應(yīng)用于施工時(shí)路況檢測(cè)。  6.創(chuàng)新性：本項(xiàng)目小車采用工作人員無(wú)線遙控和小車

8、自動(dòng)識(shí)別相結(jié)合的半自動(dòng)輔助救援，既避免了全程遙控效率低，又避免全自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)困難的缺點(diǎn)。項(xiàng)目進(jìn)度安排（查閱資料、選題、自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目研究方案、開(kāi)題報(bào)告、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理與分析、研制開(kāi)發(fā)、填寫結(jié)題表、撰寫研究論文和總結(jié)報(bào)告、參加結(jié)題答辯和成果推廣等）1、 項(xiàng)目實(shí)施；前期準(zhǔn)備工作 2、任務(wù)分配 （1）資料查找（2）電路設(shè)計(jì)（3）電路搭建（4）前期調(diào)研（5）資料查找（6）程序編寫（7）電路設(shè)計(jì)（8）焊接電路板（9）電路搭建（10）測(cè)試調(diào)節(jié) （11）程序編寫（12）后期項(xiàng)目總結(jié)評(píng)測(cè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算（如材料費(fèi)、資料費(fèi)、版面費(fèi)、專利費(fèi)、調(diào)研費(fèi)等）調(diào)研、差旅費(fèi)： &

9、#160;         3500元論文版面費(fèi)：             1500元 設(shè)施設(shè)備費(fèi)：             6000元辦公用品費(fèi)：           

10、  1000元實(shí)驗(yàn)耗材費(fèi)：             2000元圖書資料費(fèi)：             1000元 打印復(fù)印費(fèi) ：            1000元 驗(yàn)收鑒定費(fèi)：             1500元 設(shè)備租賃及代加工費(fèi) ：    2500元費(fèi)用總計(jì)：