智能跟随小车设计

随着我国智能行业的飞速发展,解放人类劳动力的理念不断普及,智能跟随小车出现在人们视野里,它可以解放人们双手,提高物品搬运的效率,减轻人们的负担同时为其他工作节约时间。基于此,该文设计了一款基于红外技术和超声波测距的智能跟随小车。小车以AT89C52芯片为核心控制器,3个人体红外传感器HC-SR501用于识别人所在的位置,把识别到的信号通过核心控制器传送给L298N电机驱动模块,从而实现对小车转向和行驶的控制;超声波传感器HC-SR04用于检测人与小车之间的距离,当距离小于0.5 m时,实现小车报警同时后退,保证人与小车之间的安全距离,防止发生碰撞。样机测试结果显示,小车能在4 m以内对人自动跟随,并与人保持0.5 m的安全距离,防止碰撞,具有一定的实用价值。     

摩擦力作用下定向移动弹簧振子的运动学研究

以小车-弹簧-小车组成的弹簧振子为研究对象,研究此系统在定向移动过程中系统质心和两辆小车各自的运动情况。实验中,应用Pasco数字化实时采集系统分别测得两辆小车的实时位置,得到系统质心的运动状态,同时,通过函数拟合得到小车在质心参考系和绝对参考系中的运动表达式,判断出小车的振动状态,并分析摩擦力对系统动力学过程的影响。     

基于单片机控制无碳小车循迹避障设计

设计制造无碳小车原型机,进行可行性分析。把无碳小车分为传动部分、驱动部分、刹车系统、转向系统、控制系统五大部分。使用Croe软件建立小车的三维模型并进行仿真实验,通过后期实验对比验证了该方案的可行性。实际情况下的结果表明小车运行平稳、行程远、避障多、为循迹避障无碳小车及相关机构研究提供参考价值。     

基于混合遗传算法的柔性作业车间机器和AGV规划

为解决柔性作业车间多自动导引小车(AGV)配送的调度问题,以加工过程中AGV运送工件从毛坯库到成品库总时间最短为目标,提出基于时间表和A~*算法的混合遗传算法.提出两种方案分别解决AGV路径规划中的冲突碰撞问题和AGV在机器位置等待时的占用问题.将机器和AGV调度集成在划分好的任务单元中,设计了基于任务单元的染色体编码方式,改进了种群初始化方案,交叉变异算子和精英保留策略,在解码操作中根据时间表信息,使用A~*算法和冲突解决方案规划出每个任务单元中小车无碰撞和占用冲突的最佳路径.最后,算例对比验证了该算法的可行性和有效性.     

双闭环PID控制的两轮平衡小车设计与实现

针对多变量、强耦合、高度不稳定,非线性的两轮平衡小车控制问题进行了研究,采用双闭环PID控制算法对小车进行了控制。角度环采用PD控制算法,速度环采用PI控制算法,速度环弥补了角度环控制的不足。系统利用超声波检测回来的小车与物体的距离,通过区间判断来叠加或减小一个固定值控制PWM脉冲的占空比,增加系统的响应速度。搭建了两轮平衡小车样机,通过系统的软硬件设计、调试及运行情况,验证了双闭环PID控制算法的有效性,实现了小车稳定平衡控制。     

基于车身变形的汽车碰撞事故再现方法

研究了采用变形/能量原理进行汽车碰撞事故再现的方法.该方法根据碰撞后汽车的车身变形量计算车辆的碰撞速度和运动过程,并在一起真实的两车碰撞事故中进行了应用.仿真结果表明,车身碰撞变形与实际变形情况吻合,再现了两车碰撞后的运动过程.验证了其对于缺少制动印迹的汽车碰撞事故再现分析的有效性.     

无线遥控智能小车的运动模拟及轨迹绘制

为实现智能小车的全方位控制,以Atmega16A单片机为系统控制核心、安卓智能手机为遥控平台、HC-06为车载蓝牙模块,设计了一款智能小车.利用LabVIEW制作人机交互界面,通过无线方式采集小车的运动状态数据来判断小车的速度和方向.根据小车的状态数据,在人机交互界面中模拟小车的运动.结果表明:该系统能监测小车的运动状态,实现运动模拟及轨迹绘制,可为后期地质灾害监测应用的研究奠定基础.     

基于AT89S52单片机及nRF905的声音引导系统设计

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。声音引导系统是在人工智能的背景下设计的,它主要由引导小车和引导系统两部分组成。引导小车采用AT89S52单片机为控制核心,电机控制ASSP芯片驱动步进电机和舵机来实现引导小车的精确定位。声波是由引导小车上配备着扬声器发出,在小车周围的引导装置在不同的时间接受到声波并由此对小车进行检测其具体位置,再通过nRF905无线装置向小车发送数据来绝定位小车的走向,从而使小车精确行驶并到达目的地。     

半潜支持平台与钻井生产平台间碰撞响应分析

大型海洋结构物之间的碰撞是一类后果严重的海洋事故,目前,船舶与海洋平台碰撞研究较为常见,但对海洋平台与海洋平台之间的碰撞研究并不多见。针对这一问题,采用非线性有限元法建立海洋平台三维有限元模型,应用LSDYNA对不同碰撞速度和不同碰撞角度下支持平台与钻井平台之间的碰撞过程进行数值仿真,结果显示不同工况下得到的结构的碰撞力、结构损伤及能量转化等情况有一定差别。所做研究可用于半潜式平台碰撞时结构的损伤评估。     

起重机物料搬运过程的可视化仿真研究

起重机是一种典型的物料搬运设备，利用虚拟现实技术和仿真技术实现起重机物料搬运过程，对物流系统的规划、管理与控制具有积极的意义。以桥式起重机为研究对象，构造详细的起重小车三维模型以及主梁、端梁等结构件三维模型，并将它们装配成一个整体，在虚拟环境中赋予其运行、起升、吊运碰撞等行为属性，实现了基本的搬运动作。     

高速车辆与简支桥梁的动力相互作用研究

介绍了高速列车与桥梁系统的动力响应研究的意义,建立了不计质量的移动力、移动集中质量、传统小车和直线电机小车的分析模型,并推导了与之相应的车桥动力平衡方程及其解的表达式。利用编制的小车过桥FORTRAN程序,对不同工况下高速行驶的小车与简支桥梁的动力响应进行了研究和比较,得出了高速列车与桥梁系统的一些动力响应特性。     

超声波定位智能小车自动跟随算法

智能小车中的自动跟随算法应用广泛,该文研究了一种基于IAP15F2K61S2单片机的超声波定位自动跟随、自动避障智能小车。小车系统通过车体正前方等距分布并由舵机控制的3个超声波模块,实时测出了与目标物的3个距离,并通过文中设计的几何算法——距离差值比较法、平面坐标法,求出被跟随目标的坐标位置信息,再以坐标情况执行不同的跟随动作。     

船桥碰撞及防撞结构研究

对某桥梁防撞结构的碰撞历程进行了数值模拟,数值模拟采用大型非线性动态响应分析程序LS-Dyna完成。介绍了船桥碰撞数值仿真中所涉及的关键技术,研究了船桥碰撞力、碰撞损伤变形、及能量吸收情况,并对其进行了详细分析。     

汽车碰撞时间特性的仿真

随着汽车向高速化方向发展,对汽车的安全性要求越来越高,汽车在高速下的碰撞特性研究也就显得非常重要。文中讨论了汽车碰撞时车体的加速度、速度和位移的变化情况,给出了用于仿真研究的碰撞参数模型,并对汽车正面碰撞时车体的时间特性（加速度、速度）进行了仿真分析。     

智能小车避障算法和速度调节算法研究

主要对智能小车的避障算法及速度调节算法进行了研究。首次提出一种无障碍权值算法解决小车的避障问题。无障碍权值算法通过对小车左右前方连续195°扇形区域的障碍距离进行采集,经过数据处理,找出障碍间的较宽可行路径,有效解决了小车避障过程中可行路径遗漏问题。该算法能使智能小车避障具有更准确的方向、更优化的路径。由于在避障时需要进行速度调节,研究了速度调节算法。通过障碍距离的检测对PWM进行比例调节,来控制小车速度,实现小车的快速变速。经过实验验证,小车速度调节也能很好地满足快速性要求。     

基于自适应动态规划算法的小车自主导航控制策略设计

小车自主导航系统是路径规划领域研究的难点问题。本文利用自适应动态规划算法对小车自主寻路、避障的控制策略进行了设计。介绍了仿真过程中小车检测环境状态量的方法,提出了小车通过连续型奖励/惩罚信号自主学习寻路、避障的控制策略,并结合虚拟现实技术创建了不同路径和不同障碍物状态的仿真环境。通过不同路径状态的仿真实验,验证了自适应动态规划算法在解决小车自主导航避障控制策略问题上的可靠性和稳定性。     

可识别道路中黄白双色中间线的智能循迹小车设计

主要研究了智能循迹小车循两种颜色线行驶的设计问题。小车以K60单片机为主控,PD算法和舵机结合为小车提供方向,PID算法和电机结合来调节小车的速度,7971芯片搭建驱动电路来驱动电机。通过Open Mv摄像头进行捕捉道路信息,根据摄像头传回的道路信息来判断如何行驶。最后,通过实验验证了设计方案的可行性。     

基于弹塑性接触的柔性多体系统碰撞动力学

为了研究作大范围回转运动的柔性梁与固定刚性质量发生正碰撞的动力学问题,该文以柔性多体系统刚柔耦合动力学理论为基础,考虑非线性耦合变形项和碰撞力势能概念,利用假设模态法和Lagrange方程建立了含碰撞力的系统刚柔耦合动力学方程.该方程可以处理系统无碰撞和有碰撞的全局动力学问题.基于单轴压缩弹塑性接触模型将接触碰撞过程分为弹性加载、塑性加载和弹性卸载3个阶段,给出了描述碰撞过程的方法和接触判定条件.碰撞动力学仿真算例描述了碰撞过程中的碰撞力、变形、角位移等动力学特性.弹塑性接触模型与非线性弹簧阻尼模型的仿真结果对比发现,两种接触模型描述接触碰撞阶段和碰撞能量损失的方法不同,得到的碰撞力大小亦不同;弹塑性接触模型更接近实际情况,适用性较强.     

基于汽车碰撞事故的人体头部有限元模型建立与验证

为研究汽车碰撞事故中人体头部损伤机理,建立并验证具有较高生物逼真度的头部三维有限元模型.采用计算机断层扫描和磁共振相结合的医学成像技术,利用数字图像识别和网格剖分技术,获得50百分位人体头部有限元网格.通过碰撞仿真分析,得到撞击力、颅内加速度、颅内典型碰撞位置(碰撞侧、碰撞对侧、上下枕骨)的应力和压力变化规律,并与国外经典的尸体试验数据进行对比分析.仿真分析结果与试验中颅内压力、颅内运动学等生物力学参数吻合良好,能够准确反映真实碰撞过程中人体头部的生物力学响应情况.建立的头部三维有限元模型精确度较高,能够进一步应用于汽车碰撞事故中人体头部损伤力学机理研究.     

基于蚁群算法的自动循迹小车路径规划研究

本文通过对蚁群算法的初步应用及研究,提出自动化小车全局路径规划的自适应算法,考虑小车体积及转弯状况,自动择选小车运行最优路径。运用仿真实验及分析,研究证明蚁群算法的智能规划。