时也使我明白了做事情就应该认认真真扎扎实实，不能有丝的疏忽和马虎的道理，对我以后人生的发展奠定了坚实的基础。在方案制定及施工设计过程中得到了马老师的的关心帮助和指导，使我圆满解决了设计过程中所遇到的困难。在此表示衷心的感谢，同时也感谢所有关心支持和帮助过我的老师同学和朋友。由于本人水平有限，以及时间的仓促，论文难免有不足和错误之处，恳请各位专家教授予以批评指正，再次表示感谢。参考文献唐文伟在物流领域中的应用前景分析北京物流技术汪达开控制系统北京机械工业自动化于慎波，张幼军，王燕冷等自动导向小车系统及其技术组成沈阳沈阳工业大学学报吴建平，曹思榕，李坤垣红外反射式传感器在自主式寻迹小车导航中的应用成都理工大学学报罗志增全国青年第三届机器人学研讨会论文集简易红外接近觉传感器北京中国科技出版社，罗志增机器人感觉与多信息融合北京机械工业出版社，赵冬斌，易建强，邓旭明全方位移动机器人结构和运动分析沈阳机器人，樊跃进，王勇等自动充电系统设计北京机械工业自动化，孙宇，张世琪，崔康吉自动导引技术的研究武汉中国机械工程，张铁，谢存禧机器人学广州华南理工大学出版社，日白井良明，王棣棠译机器人工程北京科学出版社张铁，李琳，曾德怀自主导航巡逻机器人的行走系统研究广州机床与液压郭峰，袁星军，余达太等自动导引车系统关键技术的研究北京北京科技大学学报冯建农等自主移动机器人智能导航研究进展沈阳机器人，龚振邦，汪勤息，陈振华等机器人机械设计北京电子工业出版社南建辉熊鸣王军茹单片机原理及应用实例北京清华大学出版社，储江伟，顾柏园，王荣本基于视觉引导的两轮差速转向设计北京物流技术，目录摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„目录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„国外研究状况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„国内发展情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统技术研究方向„„„„„„„„„„„„„„„„系统的构成与的结构„„„„„„„„„„„„„„„„系统的构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„的结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„导航系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„固定路线方式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„研究课题的提出„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本章小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章的总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„小车运动分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传感器的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„红外传感器寻迹原理„„„„„„„„„„„„„„„„„红外寻迹方案选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„具体设计与实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„超声波传感器避障原理„„„„„„„„„„„„„„„„超声波测距模块实物图片„„„„„„„„„„„„„„„超声波模块具体功能简介„„„„„„„„„„„„„„„规格参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本章小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章机械结构和驱动转向系统的设计„„„„„„„„„„„„„„机械结构的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„车体尺寸结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„驱动方式的选择和车轮的选择„„„„„„„„„„„„传感器的布置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„驱动系统部件的选择与校核„„„„„„„„„„„„„„„电机的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„行走系统的驱动装置„„„„„„„„„„„„„„„„行驶阻力的计算„„„„„„„„„„„„„„„„主减速比的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„电源部分选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本章小节„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章控制系统与行走策略„„„„„„„„„„„„„„„„„„„控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„驱动芯片模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电源模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„光电耦合器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„行走策略„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传感器采样„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„控制策略„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„动作类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„直线路径行走„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„特殊路径的行走„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„左转弯„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„右转弯„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„停车„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章总结与展望„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„研究展望„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„全文总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„摘要随着工厂自动化计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统自动化立体仓库的广泛应用，即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。是以微控制器为控制核心蓄电池为动力装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶认址停准和移交载荷。作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，已经得到了越来越广泛的应用，对的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。本文介绍了在国内外的发展现状和应用情况，在此基础上，结合毕业设计的课题要求，设计了红外导引小车。其研究内容主要包括以下几个方面论述了系统的组成路径导引方式及原理，结合课题要求，选择“红外导引”作为该系统的导引方式。介绍了车体机械结构的设计，并根据小车的驱动方式和工作要求，对底盘电机蓄电池等进行了设计和选型。根据系统的控制和工艺要求，确定了控制系统的总体框架结构。硬件方面，选择合适的传感器单片机以及电机驱动器，对传感检测电路和单片机控制系统硬件电路进行了设计软件方面，采用模块化的编程方式来实现系统的各种功能，并实现了单片机与电机控制器之间的串口通信。在总结全文的基础上，对小车的设计和研究提出了展望。关键词红外导引单片机驱动控制电路行走策略控制策略串口通信。绪论概述自动导引车是上世纪年代发展起来的智能搬运型机器人。是现代工业自动化物流系统中的关键设备之，它是以电池为动力，装备有电磁或光学等自动导航装置，能够自动寻址，并通过计算机系统控制，完成无人驾驶及作业的设备。自从年美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车，年英国采用地下埋线电磁感应导向车以来，到九十年代全世界拥有万台以上。近年来，自动化技术呈现加速发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化柔性装配线进入发展与普及阶段。其中，在自动仓库与生产车间之间，各工位之间，各段输送线之间，起了无可替代的重要作用，与传统的传送辊道或传送带相比，输送路线具有施工简单路径灵活，不占用空间较好的移动性柔性等优点。国外研究状况世界上第台是美国电子公司于世纪年代开发成功的，它是种牵引式小车系统。小车中有个真空管组成的控制器，小车跟随条钢丝索导引的路径行驶。年代和年代初，除公司以外，和公司在市场中也占有相当的份额。在这个时期，欧洲的技术发展较快，这是由于欧洲公司已经对托盘的尺寸与结构进行了标准化，统尺寸的托盆促进了的发展。欧洲的主要制造厂家有和等。年代中，欧洲约装备了个系统，共有台小车，年发展到万台左右，为美欧日之首。在机械制造行业的应用为汽车工业，柔性制造系统和柔性装配系统。欧洲的技术于年代初，通过在美国的欧洲公司以许可证与合资经营的方式转移到美国。芝加哥的分发中心从欧洲引进直接由计算机控制的年公司将，针对典型路径，设计出相应的控制动作。所以相应的动作类型有如下几类直线路径行走用于主干道上小车长直线路径的快速行走，赢得时间。其结束条件是检测到有弯道。特殊路径的行走用于特殊路径的慢速前进，如在小车的行走中，由于导航白线折弯，前置传感器丢失了白线，小车减速行走，当中置传感器检测到白线后，根据时间的长短来判定，令小车向探测到白线的哪个中置传感器方向转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。其特点是两个前置传感器同时在线外的时候，小车自动旋转寻回直线。左转弯用于向左转弯，当小车的行走遇到左边有弯道，需要左转弯时，此时左边中置传感器探测到白线，令小车向左转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。右转弯用于向右转弯，当小车的行走遇到右边有弯道，需要右转弯时，此时右边中置传感器探测到白线，令小车向右转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。停车用于停车，最后结束。在整个动作中，直线行走和转弯最为关键。对于不同的行走路径，只需调整相应的动作列表的指针。本章小节本章主要对驱动芯片模块电源模块光电耦合器进行了选择，对电路进行设计，并分析了行走策略和控制策略。设计总结本文以毕业课题为基础，对小车控制系统部分的设计进行了系统的论述。并结合机械部分的设计，完成个完整的小车。本文主要完成了以下几方面的工作小车