具有语音控制及火警功能

XXXXXX本科毕业设计（论文）题目具有语音控制及火警功能的智能小车设计院系机械学院专业机械设计制造及其自动化姓名XX学号XXXXXX学习年限201X年X月至20XX年6月指导教师XX职称助教申请学位XXX学士学位年月日摘要：在科学技术高速发展的今天，智能小车的迅速发展也使它逐渐进入了人们的视野。智能小车的功能也在逐渐增加。在火场、地震、泥石流等自然灾害现场都能看到智能小车的身影。本文设计的具有语音控制及火警功能的智能小车，由MultiFLEX™2-PXA270控制器、CDS5516舵机、语音控制系统、温度报警系统、避障系统等组成。它具有识别“前进，左转，右转，加速，减速，停止，后退”等语音控制的功能，并具有检测现场温度的功能和自我保护的功能（如温度过高自动后退几步），有火情时闪光、发出声音报警。关键词：智能小车控制器语音控制避障Abstract：Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnologytoday,therapiddevelopmentoftheintelligentcaralsomakesitgraduallyenteredpeople'sfieldofvision.Smartcarfunctioninincreasing.Youcanseethesmartcarfigureinnaturaldisasters,earthquakes,landslidesandotherfirescene.Inthispaper,thedesignofvoicecontrolandfirealarmfunctionofthesmartcaris,thesystemiscontrolledbyaMultiFLEXit2-PXA270controller,steeringgearCDS5516,voice,temperaturealarmsystem,obstacleavoidancesystem.Itcanidentifytheforward,turnleft,turnright,speedup,slowdown,stop,backandvoicecontrolfunctionandhasdetectionsitetemperaturefunctionandselfprotectionfunction(suchasthetemperatureistooautomaticstepback),thereisafireintheflash,thealarmwillsound.Keywords:intelligentvehiclecontrollervoicecontrolandobstacleavoidance具有语音控制及火警功能的智能小车设计第1章绪论1.1背景和研究意义在科学技术迅猛发展的今天，关于智能小车的研究也越来越受到人们的关注。国家竞争和省电子几乎总是有一个智能车竞赛这个话题，全国各高校也都非常重视对这一问题的研究。具有重要意义的研究。正是在此背景下提出了这个设计，指导教师已经有充分的准备。于是我们结合科研项目而确定了这个具有语音控制及火警功能的智能小车设计类课题。设计的智能小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车，可以具有识别“前进，左转，右转，加速，减速，停止，后退”等语音控制的功能，并具有检测现场温度的功能和自我保护的功能（如温度过高自动后退几步），有火情时闪光、发出声音报警。根据题目的要求，确定如下方案：在现有创意之星机器人零部件的基础上，以MultiFLEX™2-PXA270控制器为核心部件，利用创意之星机器人连接件，加装温度、红外线测距、语音识别传感器及舵机等等，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时控制。我设计的这个方案能够实现对智能小车的运动状态进行实时控制，具有控制灵活、可靠，精度高的特点，同时可以满足任务书对系统的各项要求。本设计采用MultiFLEX™2-PXA270控制器。以MultiFLEX™2-PXA270控制器核心，利用红外测距传感器检测道路的障碍，控制电动小汽车的自动避障，速度或自动停止，并检测现场温度功能和自我保护功能（如高温自动退一步），火警闪亮，语音报警。以中国政府在公共管理和公共服务职能，加强对火灾的预警，优良的救援设备发展和救援的发展迅速已经成为一个社会性公益项目。从事灭火设备生产是一一个很有发展前途的现代工业。是社会福利的一个福音。当然，消防车是消防系统的主要消防装备。其用途是将消防员及灭火器、器材装备安全迅速地运到火场。以抢救人员，扑救火灾。而我设计具有语音控制及火警功能的智能小车可以通过语音控制来操作小车到达指定位置，来实现火警报警及火场的救援，当人无法靠近火场时，人们可以远程控制机器人来完成任务，这样既节约了成本，而且还人力的损耗及伤亡。1.2本领域的研究现状和发展现状智能小车、轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的环境中工作。该技术可以应用于无人驾驶汽车，无人生产线，仓库，服务机器人，航空航天等领域。在第二十世纪自动化领域的重大成就中，机器人已经和人类社会的生产和生活分不开了，所以为了使智能车在最佳状态，进一步研究和提高它的速度和方向与功能的控制是非常有必要的。在产品测试，部件测试，电路板和其他类似的产品是应用机器人是常见的。一般来说，检测系统也与其他设备集成，它们是视觉系统，X射线仪，超声波探伤仪或其它类似仪器。从地面压力发现，气爆是自然因子井下作业有2次不安全的次事故发生忽然，，是非常危险及严重。以前的气岩突发事故将形成，神迹，如爆。随着移动机器人的特殊传感器意外早期先兆，国家连续监测检测挖掘采取预防措施。智能车辆的研究始于2}世纪5}年代初，美国BarrenEleckronics公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(AutarnateGuidedVehiclesystem，AGVS).1974年，瑞典的VolvoKalmar轿车装配工厂与Schiindex--Digitron公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGYS，并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。由Kalrnar工厂采用AGVS获得了明显的经济效益，许多西欧国家纷纷效仿Ya}uo公司，并逐步使AGVS在装配作业中成为一种流行的运输手段。在世界科学界和工业设计界中，众多的研究机构正在研发智能车辆，其中具有代表性的智能车辆包括：意大利MOB-LAB的研究。MOB-LAB是开放“移动试验室’，的代名词，后来用来研发车载实时图像处理系统.通过计算机视觉系统来检测车道轨迹，实现车辆自主驾驶eMOB-LAB有以下主要特点:车辆前后装备彩色摄像机，用来检测车辆外部环境;两个实时数字图像处理器(利用相应算法结构，以200ms一幅图像速度分析图像);4个车载传感器来测量横向和纵向车辆加速度;在车辆左右侧安装的毫米波雷达感知道路左右两侧环境;两个PC处理器处理雷达和其他融合的传感器数据。德意志联邦大学的研究.德意志联邦大学已经研发出多辆智能原型车辆。在1985年，第一辆VaMoRs智能原型车辆就己经在户外高速公路上以100km/h的速度进行了测试。使用机器视觉来保证横向和纵向的车辆控制。1988年，在都灵的PROMETHEUS项目第一次委员会会议上，智能车辆维塔（VITA,7t)也进行了展示，该车可以自动停车、行进，并可以向后车传送相关驾驶信息。这两种车辆都配备UBM视觉系统.这是一个双目视觉系统，具有极高的稳定性，同时还包括一些其他种类的传感器:三个加速度计、一个车轮位置编码器(可作为里程表或速度计)，在VaMoRs车中，GPS接收机可以实现车辆位置的初步估算。美国俄亥俄州立大学的研究。俄亥俄州立大学智能交通研究所研发的三智能汽车的原型车，配备不同的传感器来实现数据融合和错误检测技术：基于视觉系统，雷达系统（横向位置检测和车道）：激光扫描测距仪（障碍物检测）：其他传感器，如侧向雷达，转向陀螺。采用基于道路检测目测法。利用安装在CCD摄像机位置的镜子要尽可能高，车道检测系统可以这样一个单一的灰度图像处理。基于假设的道路卧式，有连续的或附魔车道。车道标志的数据帧的检测用来决定在接下来的步骤中，兴趣热点区域来简化形象处理。从图像中提取重要的明场算法，并使用一个矢量驱动器存储，如道路消失点或通道宽度等数据参数可以作为车道标志线的计算参考。最后，为了处理点、划车道，采用一阶多项式曲线拟合和矢量计算。如果左车道标志线检测，你可以用左、右标记线估计车道中心线，或者也可以使用估计的车道宽度和相关的视觉指标的中心线。在我国，吉林大学智能车辆课题组长期从事智能车辆自主导航机理及关键技术研究。20世纪9D年代以来，课题组开展的组态式柔性制造单元及图像识别自动引导车的研究对我国独立自主开发一种新型自动引导车辆系统，从而为我国生产组织模式向柔性或半柔性生产组织转化提供了有意义的技术支撑和关键设备。课题组已开发出JLLIIV-1、JLLIIV-2、JLLIIV-3三种型号的自动引导车辆，其中JLLIIV---3三实用型视觉导航AGV已投入工厂进行中试.吉林省科学技术委员会“新视觉导引AGV自动物流运输系统的开发”项目，长春市政府科技引导星计划的创业项目，由吉林大学科技园项目，高新技术产品的孵化器项目，目前已完成商业开发的AGV，进入市场。由于优越的jlliiv---3三型AGV的性能，智能化程度高，是全国首创，将产生巨大的社会效益和经济效益。中国第一汽车集团公司和国防大学科学与机械和电气工程及其自动化技术，2003年七月成功开发了中国第一辆自动驾驶汽车，无人驾驶汽车在正常交通情况下，高速公路上的最大稳定速度为130公里/小时行驶，170公里/小时的最高速度峰值，并具有功能超车，整体技术性能和指标已经达到世界先进水平。汽车状况，决定沿路径，或在路上准备超车的变化，完全在司机的大脑：接下来，自动根据跟踪路径的需要和车辆动态驾驶控制软件。对方向盘控制器，节气门控制器和制动控制器发出动作指令，操纵汽车按规划路径提出了司机的手和脚。此外，中国的清华大学，北京理工大学等单位也在开发智能汽车。汽车自主驾驶技术是集模式识别，智能控制，计算机科学与技术全面的汽车动力转向等多学科，汽车驾驶功能水平的高低往往是作为衡量一个国家的技术水平控制的重要标准。智能车辆的相关技术，也将促进轮式移动机器人的研究。机器人的发展大致经过三代的演变:第一代是可编程的示教再现型机器人，目前已经流行，它是人们给程序，可以重复一系列操作系统。因为它没有传感器反馈的信息，因此不能在运行过程中从外界获取信息，提高自身行为素质。因此，对适用范围和精度是有限的第二代是一定意义上的机器人离线编程功能和自适应能力。这个机器人配备了一个简单的内部和外部传感器，通过视觉的实际位置和方向的测量，对实际检测，外部环境的触觉和感知能力，并通过在预反馈信息编程的算法和程序指导调整的过程。这与近年来，传感器技术的迅猛发展，控制理论和计算机仿生等。第三代机器人是能够感知外部环境和对象，并具有复杂的信息准确的处理，对自己的行为做出了智能机器人的决策能力。这种机器人配备多个传感器，可以检测到多传感器信息融合”[多传感器信息融合）并做出相应的决策，独立完成任务。自主学习和自主智能机器人（决策）功能，它能有效地适应环境的变化，具有较强的自适应能力。目前机器人的研究正在向智能型，独立型，复合型和发展，机器人与人类生活的联系越来越紧密。作为移动机器人是现代机器人技术的一个重要分支是一个非常活跃的研究领域。1.3论文的主要内容和章节安排（1）第一章主要介绍具有语音控制及火警功能的智能小车设计的背景和研究意义，智能小车的相关领域的国内外研究现状。（2）第二章主要介绍智能小车设计需要哪些传感器、控制器模块、舵机/电机模块以及它们的选型及功能。（3）第三章主要介绍智能小车的搭建过程。（4）第四章主要介绍智能小车的软件设计部分。包括主程序流程介绍，子程序流程介绍。子程序流程包括各类传感器的