(河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038)

0 引言

随着自动化技术和控制技术的发展，智能设备的研究和应用将会对人类社会产生深远的影响。近年来，智能机器人在工业生产和日常生活中发挥着重要的作用，因此，智能设备也成为了人工智能领域研究的热点[1-2]。本文设计实现的自适应智能循迹系统能够使智能机器人在给定的具有多种背景色的区域内沿着白色引导线稳定行进，通过及时调整机器人的前进方向和行进速度，有效消除行进过程中产生的累积误差，引导机器人准确、快速地到达目的地。

1 系统基本原理及总体设计

本文设计的循迹系统采用传感器探测法，即通过传感器输出的电压高低来区别引导线和背景色。当输出电压为高电平时，为背景色；反之，则为白色引导线[3]。同时，利用光电旋转编码器采集车速信息并发送给主控制器。主控制器通过分时扫描的方法提取传感器采集到的路径信息，并接收车速信息，经过各种算法综合处理，得到当前智能机器人和引导线的相对位置信息，并采用模糊控制算法和PID控制算法对驱动电机和转向舵机进行控制，从而实现智能机器人的自主循迹[4]。系统组成结构如图1所示。

图1 循迹系统组成结构图

2 系统硬件设计

2.1 路径识别模块

系统中用于路径信息采集的传感器是一种反射式光电传感器，其工作原理图如图2所示。

在传感器中，解调电路内部实际是一个施密特触发器，只有当接收到的反射光强大于一定门限值时，解调管的信号端才会产生一个低电平。……