（二）項(xiàng)目研究可行性分析

　?、蹦壳氨卷?xiàng)目的研究概況、主要研究方法及協(xié)作條件;

　　我們之所以選擇智能小車是因?yàn)閷?duì)它的研究可以仿效移動(dòng)機(jī)器人的研究，國(guó)內(nèi)在移動(dòng)機(jī)器人的研究上，主要的工作有：

　　清華大學(xué)智能移動(dòng)機(jī)器人于1994年通過鑒定涉及到五個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：基于地圖的全局路徑規(guī)劃技術(shù)研究;基于傳感器信息的局部路徑規(guī)劃技術(shù)研究;路徑規(guī)劃的仿真技術(shù)研究;傳感技術(shù)、信息融合技術(shù)研究：智能移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。此外，還有香港城市大學(xué)智能設(shè)計(jì)、自動(dòng)化及制造研究中心的自動(dòng)導(dǎo)航車和服務(wù)機(jī)器人，哈工大19%年研制的導(dǎo)游機(jī)器人等。

　　關(guān)于本項(xiàng)目，對(duì)PIC32單片機(jī)有了一定的研究基礎(chǔ)，對(duì)智能小車實(shí)現(xiàn)的各個(gè)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(xiàng)目是集循跡、避障、測(cè)速等功能融為一體，采用ZigBee對(duì)圖像的無線傳輸。其研究開發(fā)方案及技術(shù)路線如下：

　?。?）小車運(yùn)動(dòng)控制電路包括控制電機(jī)的選擇，PIC32對(duì)電機(jī)的控制，控制電路的連接設(shè)計(jì)和電機(jī)控制程序的編寫以及四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的建模與仿真。

　?。?） 超聲波產(chǎn)生電路包括超聲波產(chǎn)生的軟件編程，超聲波發(fā)射接收的自動(dòng)控制（R-S觸發(fā)器）;超聲波接收電路包括信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路和信號(hào)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(jī)，保障信號(hào)的純度和可檢測(cè)度。超聲波的發(fā)射和接收由超聲波發(fā)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(dòng)小車的距離，該部分主要內(nèi)容為：外部觸發(fā)脈沖頻率的選擇和計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器的選擇。

　?。?）語(yǔ)音控制電路，利用PIC對(duì)小車的行為進(jìn)行控制。

　　（5）小車避障電路主要介紹了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和避障過程的設(shè)計(jì)思想，常用的兩種路徑規(guī)劃的方法，并介紹了本設(shè)計(jì)小車的避障策略及軟件編程，最后對(duì)避障程序進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。

　　（6）融合ZigBee無線傳輸協(xié)議對(duì)車子周邊的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。并且嘗試了多通道、多傳感器的綜合運(yùn)用;

　　⒉本項(xiàng)目技術(shù)成熟性及可靠性;

　　本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的小車在生活中，及各種特殊的環(huán)境下都有著重大的應(yīng)用。在生活里，可以作為消費(fèi)類的電子娛樂產(chǎn)品，而在一些特殊的場(chǎng)合，它又相當(dāng)于一個(gè)輪式機(jī)器人，可以在諸如礦井、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)等提供一些幫助，并且將現(xiàn)場(chǎng)拍攝的圖像傳輸至終端來顯示，以達(dá)到監(jiān)控的目的。倘若這個(gè)項(xiàng)目研發(fā)成功，將給生產(chǎn)廠商帶來巨大的市場(chǎng)需求和經(jīng)濟(jì)效益。

　?、潮卷?xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)：

　?。?）系統(tǒng)抗干擾

　　由于在不同的環(huán)境下，外界干擾對(duì)小車相關(guān)性能影響影響會(huì)不一致，因此對(duì)小車的抗干擾性提出了更高的要求。

　?。?）避障功能

　　對(duì)避障這塊的難點(diǎn)是，對(duì)障礙物的檢測(cè)和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算（比如大致尺寸，距離等），以及選擇一個(gè)合適的角度，避開目標(biāo)障礙物。

　?。?）實(shí)時(shí)性

　　對(duì)小車周邊的環(huán)境圖像獲取后，進(jìn)行無線傳輸。從而達(dá)到實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的狀況的檢測(cè)。因?yàn)镻IC32的處理速度是相當(dāng)有限的，而圖片信息量又相對(duì)較大，這注定了圖片傳輸和處理會(huì)占用較多的cpu資源，這對(duì)實(shí)時(shí)性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　?。?）準(zhǔn)確性

　　對(duì)于語(yǔ)音控制部分，控制者發(fā)出控制命令，與事先錄入的語(yǔ)音信息匹配，這個(gè)過程可能因?yàn)榭刂普邇纱沃v話的音量大小，頻率高低差別以及身體健康程度而出現(xiàn)不匹配從而無法實(shí)現(xiàn)控制，因此這需要一套準(zhǔn)確的方法來盡量減少這種情況的發(fā)生。

　?、幢卷?xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)

　?。?） 目標(biāo)障礙物的識(shí)別以及有效規(guī)避。

　?。?） 紅外控制小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止、加速、減速。

　?。?） 研究了ZigBee的無線傳輸，實(shí)現(xiàn)了圖像的無線實(shí)時(shí)傳輸。

　?。?） 沿著指定路線自動(dòng)行駛。

　?。?） 采用PIC32進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)成為可擴(kuò)展性的一體化平臺(tái);在后期可以增添外圍設(shè)備，進(jìn)一步優(yōu)化填充功能。

　?。?）本項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)控機(jī)制，對(duì)于高危環(huán)境下替代人工作業(yè)也具有重要的意義。

　　5、項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)性及不確定性分析

　　對(duì)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)性及不確定因素進(jìn)行識(shí)別，包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、政策風(fēng)險(xiǎn)等。

　　由于智能小車的研究時(shí)間已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，在這期間積累了大量的資料和文獻(xiàn)可供參考，所以可以說我們是站在前人的肩膀上，我們將走得更遠(yuǎn)。要完成這個(gè)項(xiàng)目，風(fēng)險(xiǎn)是相對(duì)較小的，但一切都得我們親力親為，雖然在理論方面已經(jīng)鋪平了道路，但是要真正地實(shí)現(xiàn)，還需要一段時(shí)間，在這期間也難免會(huì)碰到不少困難，但是我們相信，只要大家齊心協(xié)力，不畏懼困難，一定會(huì)攻克所有難關(guān)，最終到達(dá)勝利的彼岸。

　　在市場(chǎng)方面，眾多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都希望能夠推出各自的性價(jià)比高的智能小車監(jiān)控系統(tǒng)，填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白，從而占領(lǐng)這片潛力巨大的市場(chǎng)。該項(xiàng)目的投入既可以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)實(shí)時(shí)高性價(jià)比的智能小車的空白，又起到監(jiān)控周邊環(huán)境的能力。

　　智能小車的成功研制不僅可以作為一種玩具推廣到市場(chǎng)，而且能在特殊的高危環(huán)境下起到巨大的作用。該項(xiàng)目的盡快投入將有一個(gè)良好的發(fā)展契機(jī)。在國(guó)際和國(guó)內(nèi)都有廣闊的發(fā)展需求空間，是一個(gè)高效益的項(xiàng)目。該儀器設(shè)計(jì)具有簡(jiǎn)單、輕便、靈活、達(dá)到產(chǎn)業(yè)化所要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目已對(duì)技術(shù)進(jìn)行了充分調(diào)研和評(píng)估，已將技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降到了最低，同時(shí)提出了優(yōu)化最優(yōu)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案;對(duì)于市場(chǎng)亦進(jìn)行了充分有效的評(píng)估和調(diào)研，已將風(fēng)險(xiǎn)努力降到了最低，具有廣闊的應(yīng)用前景。