带语音控制的多功能无线监控轮式机器人

应用ZigBee结合智能车进行安全检测，包括对受灾现场人员的定位，并且采集其生命特征，包括心跳、温度和血压等，确定人员的生命体征，并对现场环境具体情况的采集，其中包括温度，湿度和空气的各个气体的含量，对环境情况做出预判。

　　（9）另外，智能车上还可以扩展一些外围模块来增加其智能性，比如物品搬运，防盗等功能。这样小车的智能性会更加全面，功能也会更加完善。

　　本科研项目符合产学研紧密结合的技术热点和难点，属于电子与通信项目中的汽车电子的应用产品，属于资助重点的资助领域。

　　⒉项目计划及目标

　　项目总体目标

　　本项目提供：

　　本项目除了实现智能小车的基本功能外，针对特定的现场及PIC32芯片的特点，还开发了循迹、避障、测速等功能，并实现图像的无线传输。

　　（1）本项目的总体目标提供具有自主知识产权的智能消防车实时监控系统一套;

　　（2）配套的系统和应用软件一套;

　　技术、质量指标

　　（1）将循迹、避障、测速等功能融为一体，尝试了多通道、多传感器的综合运用，采用了较为精确的方向控制策略，使整个系统的稳定性达到了较高的水平。（2）评测终端主要技术指标：充分利用PIC32单片机的软硬件资源。

　　（3）增添相应的硬件设备，实现图像识别、行驶状态显示。

　　（4）仪器终端提供测试结果的液晶显示，可将结果实时在外接的显示器上显示。

　　（5）从视频信号中采集图像。

　　（6）利用ZigBee实现图像的无线传输，实现对智能小车的周边影像的监控。

　　（7）语音控制智能小车的行为。

　　（8）充分利用单片机的外围接口，使小车的智能性更强。

　　（二）项目研究可行性分析

　　⒈目前本项目的研究概况、主要研究方法及协作条件;

　　我们之所以选择智能小车是因为对它的研究可以仿效移动机器人的研究，国内在移动机器人的研究上，主要的工作有：

　　清华大学智能移动机器人于1994年通过鉴定涉及到五个方面的关键技术：基于地图的全局路径规划技术研究;基于传感器信息的局部路径规划技术研究;路径规划的仿真技术研究;传感技术、信息融合技术研究：智能移动机器人的设计和实现。此外，还有香港城市大学智能设计、自动化及制造研究中心的自动导航车和服务机器人，哈工大19%年研制的导游机器人等。

　　关于本项目，对PIC32单片机有了一定的研究基础，对智能小车实现的各个模块上有了整体的思路并确定方案，并且得到了老师的大力支持。

　　主要研究方法：

　　本项目是集循迹、避障、测速等功能融为一体，采用ZigBee对图像的无线传输。其研究开发方案及技术路线如下：

　　（1）小车运动控制电路包括控制电机的选择，PIC32对电机的控制，控制电路的连接设计和电机控制程序的编写以及四相反应式步进电机的建模与仿真。

　　（2） 超声波产生电路包括超声波产生的软件编程，超声波发射接收的自动控制（R-S触发器）;超声波接收电路包括信号放大电路、信号滤波电路和信号整形电路，该部分电路主要完成超声波从接收到输入单片机，保障信号的纯度和可检测度。超声波的发射和接收由超声波发射头和超声波接收头来完成;

　　（3）距离显示电路的主要作用是显示障碍物距移动小车的距离，该部分主要内容为：外部触发脉冲频率的选择和计数器、译码器及显示器的选择。

　　（4）语音控制电路，利用PIC对小车的行为进行控制。

　　（5）小车避障电路主要介绍了机器人的运动学模型和避障过程的设计思想，常用的两种路径规划的方法，并介绍了本设计小车的避障策略及软件编程，最后对避障程序进行了计算机仿真。

　　（6）融合ZigBee无线传输协议对车子周边的环境进行监控。并且尝试了多通道、多传感器的综合运用;

　　⒉本项目技术成熟性及可靠性;

　　本项目所设计的小车在生活中，及各种特殊的环境下都有着重大的应用。在生活里，可以作为消费类的电子娱乐产品，而在一些特殊的场合，它又相当于一个轮式机器人，可以在诸如矿井、火灾现场等提供一些帮助，并且将现场拍摄的图像传输至终端来显示，以达到监控的目的。倘若这个项目研发成功，将给生产厂商带来巨大的市场需求和经济效益。

　　⒊本项目的技术难点：

　　（1）系统抗干扰

　　由于在不同的环境下，外界干扰对小车相关性能影响影响会不一致，因此对小车的抗干扰性提出了更高的要求。

　　（2）避障功能

　　对避障这块的难点是，对障碍物的检测和相关参数的计算（比如大致尺寸，距离等），以及选择一个合适的角度，避开目标障碍物。

　　（3）实时性

对小车周边的环境图像获取后，进行无线传输。从而达到实时对现场的状况的检测。因