帶語音控制的多功能無線監控輪式機器人

　　(二)項目研究可行性分析

　　⒈目前本項目的研究概況、主要研究方法及協作條件;

　　我們之所以選擇智能小車是因為對它的研究可以仿效移動機器人的研究，國內在移動機器人的研究上，主要的工作有：

　　清華大學智能移動機器人于1994年通過鑒定涉及到五個方面的關鍵技術:基于地圖的全局路徑規劃技術研究;基于傳感器信息的局部路徑規劃技術研究;路徑規劃的仿真技術研究;傳感技術、信息融合技術研究:智能移動機器人的設計和實現。此外，還有香港城市大學智能設計、自動化及制造研究中心的自動導航車和服務機器人，哈工大19%年研制的導游機器人等。

　　關于本項目，對PIC32單片機有了一定的研究基礎，對智能小車實現的各個模塊上有了整體的思路并確定方案，并且得到了老師的大力支持。

　　主要研究方法：

　　本項目是集循跡、避障、測速等功能融為一體，采用ZigBee對圖像的無線傳輸。其研究開發方案及技術路線如下：

　　(1)小車運動控制電路包括控制電機的選擇，PIC32對電機的控制，控制電路的連接設計和電機控制程序的編寫以及四相反應式步進電機的建模與仿真。

　　(2)超聲波產生電路包括超聲波產生的軟件編程，超聲波發射接收的自動控制(R-S觸發器);超聲波接收電路包括信號放大電路、信號濾波電路和信號整形電路，該部分電路主要完成超聲波從接收到輸入單片機，保障信號的純度和可檢測度。超聲波的發射和接收由超聲波發射頭和超聲波接收頭來完成;

　　(3)距離顯示電路的主要作用是顯示障礙物距移動小車的距離，該部分主要內容為:外部觸發脈沖頻率的選擇和計數器、譯碼器及顯示器的選擇。

　　(4)語音控制電路，利用PIC對小車的行為進行控制。

　　(5)小車避障電路主要介紹了機器人的運動學模型和避障過程的設計思想，常用的兩種路徑規劃的方法，并介紹了本設計小車的避障策略及軟件編程，最后對避障程序進行了計算機仿真。

　　(6)融合ZigBee無線傳輸協議對車子周邊的環境進行監控。并且嘗試了多通道、多傳感器的綜合運用;

　　⒉本項目技術成熟性及可靠性;

　　本項目所設計的小車在生活中，及各種特殊的環境下都有著重大的應用。在生活里，可以作為消費類的電子娛樂產品，而在一些特殊的場合，它又相當于一個輪式機器人，可以在諸如礦井、火災現場等提供一些幫助，并且將現場拍攝的圖像傳輸至終端來顯示，以達到監控的目的。倘若這個項目研發成功，將給生產廠商帶來巨大的市場需求和經濟效益。

　　⒊本項目的技術難點：

　　(1)系統抗干擾

　　由于在不同的環境下，外界干擾對小車相關性能影響影響會不一致，因此對小車的抗干擾性提出了更高的要求。

　　(2)避障功能

　　對避障這塊的難點是，對障礙物的檢測和相關參數的計算(比如大致尺寸，距離等)，以及選擇一個合適的角度，避開目標障礙物。

　　(3)實時性

　　對小車周邊的環境圖像獲取后，進行無線傳輸。從而達到實時對現場的狀況的檢測。因為PIC32的處理速度是相當有限的，而圖片信息量又相對較大，這注定了圖片傳輸和處理會占用較多的cpu資源，這對實時性提出了嚴峻的挑戰。

　　(4)準確性

　　對于語音控制部分，控制者發出控制命令，與事先錄入的語音信息匹配，這個過程可能因為控制者兩次講話的音量大小，頻率高低差別以及身體健康程度而出現不匹配從而無法實現控制，因此這需要一套準確的方法來盡量減少這種情況的發生。