叶昊宸 王会良 张志高 王甲保 谢欣雨 胡雯雯 韩晶晶

(河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003)

随着近几年物流行业和智能制造技术的不断发展，实现对包裹或物料的智能操作处理，进一步提高生产与分拣效率正成为行业的发展趋势，同时具有庞大的市场需求。因此，设计了基于单片机控制的智能物料搬运小车(如图1 所示)，融合了计算机、传感器、自动控制原理、通信技术和人工智能等多个学科为一体。能够通过各类传感器对物料、路径以及外部环境进行多方位的感知与识别，识别后的数据通过主控模块单片机处理后控制相应模块，完成对路径的规划巡线及按指定顺序处理相应物料。以帮助智能制造、物流等行业更加智能化，进一步降低成本、提高效益。

图1 智能物料搬运小车实物图

1 整体设计

小车整体由电路硬件系统、机械系统和软件系统三个系统构成。软件系统通过程序编写并烧录至单片机，控制主控模块芯片与ArduinoNano 单片机，从而用于小车整体识别、通信与控制等过程的实现。机械系统负责执行相关运动任务，实现任务目标。电路硬件系统是软件系统具体实现相应过程的载体。每个系统采用模块化设计，即分成各个模块进行设计，最后再与主控模块单片机整合联系与优化。适合进行控制单一变量测试，便于后期系统实验测试与维护。系统结构设计如图2 所示。

图2 系统结构设计图

2 电路硬件系统

2.1 主控模块

主控模块是整辆小车的最关键部分。……