冯蓉珍

（苏州经贸职业技术学院 信息系，江苏 苏州 215009）

0 引言

机器人小车是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。随着传感技术、计算机科学、人工智能及其他相关学科的迅速发展，机器人小车正向着智能化的方向发展[1]。智能机器人小车必须具有感知周围环境、进行任务规划和决策的能力，特别是在上下坡、弯道等不同的环境中需要实现速度控制、避开障碍物及沿某轨迹自主行走等功能，因此系统必须具有丰富的传感器、功能强大的控制器以及灵活精确的驱动系统。本文设计了一种基于AT-mega128单片机的智能机器人小车控制系统，该系统将实时检测到小车运行速度和设定速度的差值进行含bang-bang成分的PID运算，产生PWM信号控制电机转速，实现对车速的快速调整和精确控制。同时利用灰度传感器检测地面灰度使得小车沿特定轨迹自主行走，在行走的同时还利用红外传感器检测障碍物，实现避障功能。

1 系统组成和控制原理

1.1 系统组成

系统由上位机和下位机组成。上位机包括PC、无线数据发射模块和无线图像接收模块，下位机由CMOS摄像头、测速模块、单片机系统、红外避障传感器、地面灰度传感器、PWM调速与电机驱动控制模块等部分组成。整个系统的结构如图1所示。搭载在小车上的CMOS摄像头获取道路的实时信息并通过无线通信发送给上位机；上位机对传来的路况图像进行处理，计算出小车的最佳运行速度并通过无线数据发送模块将该速度值发送给下位单片机；……