基本信息
- 项目名称：
- 走迷宫智能机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 走迷宫智能机器人能够主动避障，自主识别路口类型并判断行走路线，能够在错综复杂的环境中查找所需要探测到的东西，可以被广泛应用到管道泄漏排查，未知路况勘测，辐射区环境探测，地震后废墟中生命的搜寻，火场救人等场合，具有可移植性强，应用范围广泛的特点。
- 详细介绍：
- 走迷宫智能机器人采用stc89c52控制，利用l298n驱动两个电机的转动，通过软件输出pwm波对电机的转速进行控制，实现车子的转弯和行走，利用六路红外传感器对周围路况进行探测，其中三路是用来检测周围障碍物，使车子在错综复杂的环境中避免撞到障碍物，例外三路用来检测岔路口类型，通过软件控制车子在遇到不同路线时选择要走的路线。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 走迷宫智能机器人可以解决生活中由于外界环境因素或自身限制而无法实现或难以完成的操作，比如完成一些危险的探测工作，甚至寻找困境的最近出口。例如近日本发生核电站爆炸，造成一定区域的核辐射区，可以通过机器人去发现这片区域内没有安全撤离的生还人员。开封市杞县利民辐照厂发生卡源故障以来，中国国家环保部、河南省省环保厅高度重视。国家环保部指派核安全司核技术管理处处长带领专家及机器人赶赴杞县利民辐照厂，目的是利用机器人进一步摸清放射源室内的详细情况，为制定完善“机器人降源方案”提供技术支持。通过这些我想到了一个可以智能查询危险区域的机器人—走迷宫智能机器人，来模拟这种操作。 我们主要利用红外线传感来实现实时避障。用低成本达到实用性,移植性强。 项目技术关键在于智能小车走迷宫算法的设计，直流电机的控制。 主要技术指标有电机控制采用开环控制，利用PWM波来控制电机转速直走及转弯，步进电机的控制，路径的优化算法，小车在迷宫中的拐弯技巧，红外传感器的灵敏，抗干扰性及检测的准确性。
科学性、先进性
- 我们所要制作的走迷宫智能小车是通过红外避障及检测系统。红外传感受可见光干扰小，可以实现准确测量；电机采用闭环和PWM控制，提高了装置工作的稳定性。并且扩展存储器，弥补了内存不足，实现装置的记忆功能，从而优化路线，达到寻找最佳路线的目的。 同时，该装置移植性强:车上可以携带人体感应装置，就能够在一定距离内检测到有人，可以被运用到在危险环境中拯救遇难者。比如日本最近的核电站爆炸造成的核辐射区域，可以用它来发现那些为逃离而又没有能力逃离的遇难者，并利用其记忆和优化功能，为救援人员提供最佳路径。同时也可以携带辐射检测模块，则可以寻找辐射源，及时消除污染。比如09年开封杞县利民辐照厂卡源故障，利用该装置可以代替人进入辐照室探测辐射源位置并加以维修。还可以加上无线模块，实现直接跟踪显示。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年6月3日-4日在郑州大学参见河南省”挑战杯“终审决赛。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 视频 图片 实物展示 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 走迷宫智能机器人能够主动避障，自主识别路口类型并判断行走路线，能够在错综复杂的环境中查找所需要探测到的东西，可以被广泛应用到管道泄漏排查，未知路况勘测，辐射区环境探测，地震后废墟中生命的搜寻，火场救人等场合，具有可移植性强，应用范围广泛的特点。该作品的主要技术特点是利用红外传感器灵敏度高，响应快，简便易调而实现实时避障。该装置价格低廉，成本低；易于加以改进，并应用到多种领域。如改善结构及材料，可以被运用到探测未知区域，例如实现管道故障排查和路况检测。或利用其物理特性实现非接触实时测量，并且不受光线影响，例如实现夜间避障。或使其智能化而实现在环境比较恶劣或者对人体有危险的地方工作，比如外星探测，火场救人，处理危险源，进行水下操作。同时还可以被应用到无人驾驶公交，工业自动化控制运输等方面，前景广阔。
同类课题研究水平概述
- 现如今关于走迷宫类课题的研究，最热的莫过于日本举办的电老鼠机器人大赛，在第31届全日本电老鼠机器人大赛中名为“蛋挞”的电老鼠机器人获得了冠军，它从迷宫中寻找出路仅用了5秒。 国内的机器人走迷宫有现在很热的西博会上展示的“鼠标走迷宫”；哈尔滨工业大学博实精密测控有限责任公司生产的整体迷宫机器人产品中就包括一款自主迷宫机器人； 成都理工大学核技术与自动化工程学院设计了一款基于CortexTM-M3的走迷宫机器人，他们提出了一种基于CortexTM-M3的具有记忆功能的设计方案,并且把传统的"单步走"上升为"连续跑",使速度得到了几倍的提高。同时机器人神经自带纠错能力,能够自我调节,使系统鲁棒性得到大大提高。实验结果表明,该设计不仅能够完成一般算法所实现的走迷宫的目的,更在寻址、冲刺,及速度方面有着很大的优势； 由中国计算机学会主办、中国计算机学会嵌入式系统专业委员会承办、广州周立功单片机发展有限公司和台湾嵌入式暨单晶片系统发展协会共同协办的2010全国“电脑鼠走迷宫”竞赛总决赛在京开幕。经历一整天的激烈角逐，南台科技大学代表队以2.9秒的成绩力压群鼠，同时收获大赛冠军的荣誉和1万元奖金。南开大学代表队和华中科技大学代表队分获二、三名，南台科技大学另一支代表队获得特别创新奖。
