智能小車控制系統(tǒng)設計

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【摘要】智能化已經(jīng)成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,本設計基于手繪控制的智能小車控制系統(tǒng)設計,融合了嵌入式技術、無線網(wǎng)絡通信技術、Android移動應用開發(fā)技術以及機器學習技術，實現(xiàn)小車的智能控制，讓用戶操作操作變得更為簡單,該小車可按照手繪指令規(guī)劃路徑，并實現(xiàn)自動尋跡、超聲波避障以及自動規(guī)劃路徑等功能。

【關鍵詞】Android;智能小車；手繪控制；自動規(guī)劃

1引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，利用智能終端進行遠程無線監(jiān)控的應用越來越多，例如智能家居、智能交通、智能物流等。目前基于智能小車的研究也很多，主要包括智能超聲波避障、路徑規(guī)劃算法，本系統(tǒng)采用移動互聯(lián)網(wǎng)技術與傳統(tǒng)的智能小車控制技術相結合，手繪方式，實現(xiàn)了小車的靈活控制。

2主要研究內(nèi)容

本系統(tǒng)設計主要研究內(nèi)容包括智能小車的軟件設計、智能終端的軟件設計兩部分內(nèi)容。主要包括：STM32F103處理器控制模塊、電機驅(qū)動模塊、尋跡模塊、超聲波測距模塊、攝像頭模塊、WIFI轉UART通信模塊以及智能終端。

3小車軟件模塊設計

利用UART接收數(shù)據(jù)采用中斷來實現(xiàn)，將接收的指令存入到指令環(huán)形鏈表中。主循環(huán)中從指令鏈表中逐條提取指令，并按照通信協(xié)議來解析指令，根據(jù)匹配去執(zhí)行相應的運動包括前進、循跡前進、后退、左轉、右轉等動作。這部分難點在于利用A*算法這種啟發(fā)式算法實現(xiàn)任意兩點最短路徑的規(guī)劃。

4Android移動端開發(fā)

Android移動端主要實現(xiàn)了登錄模塊、網(wǎng)絡通信模塊、攝像頭監(jiān)控模塊、手繪模塊、參數(shù)設置模塊,限于篇幅本文僅對網(wǎng)絡通信模塊和手繪模塊進行闡述。

4.1Android網(wǎng)絡通信模塊

網(wǎng)絡通信實現(xiàn)主要步驟：首先要配置相應網(wǎng)絡訪問和WIFI狀態(tài)獲取權限,并在onCreate()方法添加網(wǎng)絡嚴苛模式代碼；其次配置秧歌通過開啟WIFI服務，獲取WIFI服務器端IP地址；第三步：根據(jù)IP地址和端口號，創(chuàng)建socket連接；第四步：開啟網(wǎng)絡數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線程。

4.2手繪模塊

手繪模塊有兩種控制模式：一種是通過手繪路徑控制，另一種只給定起點和終點。手繪該模塊利用自定義View類MapView進行圖案繪制，主要重寫了onDraw(Canvascanvas)方法主要實現(xiàn)功能：（1）繪制圓，并將選中的圓重新繪制一遍，將選中的點和未選中的點區(qū)別開來；（2）繪制被劃到相鄰（時間上先后）兩點的連線；（3）點與鼠標當前位置繪制軌跡。另外重寫了onTouchEvent（）方法，該方法通過觸摸屏事件來設置重繪圖形類型以及收集選中的點。還有重寫了OnPatternChange（）方法，該主要實現(xiàn)手繪觸點監(jiān)聽，通過相關算法獲取各點的順序號。第一種模式是根據(jù)順序號列表形成規(guī)劃的路徑，再通過路徑編碼形成控制命令，再調(diào)用網(wǎng)絡發(fā)送模塊發(fā)送指令到智能小車，從而實現(xiàn)了小車路徑的控制。第二種模式就是獲取到起點和終點順序號，解析出啟點和終點坐標，并將指令發(fā)送給小車，小車底層自動調(diào)用A*型算法，實現(xiàn)小車路徑的自動規(guī)劃。

結束語

本系統(tǒng)使得用戶操作更為簡單快捷，不需要復雜的編程，可以實現(xiàn)小車自動路徑規(guī)劃也可以按照用戶的指令執(zhí)行相應的操作。本系統(tǒng)的設計大大提高產(chǎn)品的工作效率，在工業(yè)運輸中有廣泛的應用前景.

參考文獻：

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作者：左加偉 劉長榮 單位：淮安信息職業(yè)技術學院計算機與通信工程學院