机器人的循迹、壁障、布锥以及一些其他简单的动作都需要机器人自带的单片机来控制，编写相应的程序以实现上述功能，由于机械臂与小车本体分别使用了单片机，所以为实现小车动作的协同，就需要在两块单独的单片机之间通信。

最终能够实现在实验环境下，机器人小车实现自动循迹，自动拾取路障、搬运至指定位置，放置路障的功能。

1.3  国外研究现状

1.4  国内研究现状

1.5  本文主要内容

本课题主要内容包括：

智能小车相关领域的研究现状。本文首先概要介绍了与智能小车相关的机器人、智能车辆和月球车的发展历史、国内外研究现状。

智能小车硬件系统的设计。详细介绍了智能小车硬件电路的设计与实现。智能小车选择STC12C5A60S2单片机最小系统开发板作为核心控制单元，完成了电源模块、传感器模块、直流电机驱动模块、路径识别模块等功能模块的设计。舵机控制板控制了三个舵机能够进行路锥的布置。

路径识别。采用红外传感器来识别路径，四个红外传感器平均分布在小车前部两端，利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射强度的特点，在小车行驶过程中不断的向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地面时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接受；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

整车控制系统是研究内容的重点，其主要功能是完成小车的前进、后退、转向等基本功能。小车启动后能够通过循迹模块循黑线行驶，行驶到预设的时间时，小车停止并传递信息给舵机控制板，舵机控制板执行抓取路锥并放置的任务，完成后舵机控制板将信息传回主控制板，并控制小车继续循迹行驶。

进行实车实验，对小车进行调试。

第2章  单片机控制的各个模块

2.1  小车的总体介绍

布锥小车采用有机玻璃作车身，车体后部用支座固定两个电机分别驱动左右两轮，车体前部安装一个万向轮起支撑作用。左右两轮分别由两个转速和力矩完全相同的6V直流电机驱动，这种电机在输出轴自带减速齿轮组，输出扭力大、转速高。当两个电机转向相反、转速相同时小车可以实现原地回转，因此小车可以实现任意角度的转向。两个电机采用H桥电机驱动芯片控制，芯片的电源是通过连线从主单片机模块获得的5V直流供电。芯片的输入端与主单片机相连，输入端共有4路信号，分别控制左右两个车轮的转向和速度。通过采用的红外传感器实现小车的循迹功能。采用的四个A3144霍尔传感器，则用来实现小车的测速功能。车身上还装有机械手，其由运动机构和手爪两部分组成。运动机构可以使机械手臂完成转动，本机械手的运动机构采用舵机控制，它接收脉冲控制信号，输出一定的角度。手臂的2个旋转关节分别为2个辉盛MG995舵机。两个舵机均可完成为0°～180°的转向，从而使机械手臂可以转到半球面范围内的任意位置。

2.2  小车本体设计

智能小车的硬件部分以车模为载体，功能模块主要包括：电源模块、直流电机驱动模块、路径识别模块和机械手模块。其中，直流伺服电机一般由单片机直接驱动。智能车系统以STC 12C5A60S2为核心，为了使智能车能够快速行驶，单片机必须把路径的迅速判断以及传输给直流驱动电机并控制其正反转来决定小车的前进、后退、转向。如果传感器部分的数据没有正确地采集和识别，则会导致小车偏离线路；如果直流电机的驱动控制效果不好，也会造成直线路段速度上不去，弯曲路段入弯速度过快等问题。