毕业设计说明书 - 图文(2)

中北大学2014届毕业设计说明书

1 绪论

1.1 本课题研究意义

基于Android的嵌入式搬运小车，是以小车为载体，结合最新的无线手持设备所用平台——Android进行研发的一款具有多种功能的智能化搬运小车。可以到达于许多人工无法到达的地方去执行任务，并取出人工无法取得的东西。实现智能化控制。也可作为网络节点用于物联网中，作为一个整体系统的小部分。

由美国航天航空局（NASA）喷气推进实验室制造的“勇气”号和“机遇”号分别于2003年6月和7月在美国佛罗里达达州被送入太空，随后与2004年1月3日和24日在火星不同区域登陆，这两部“火星探测漫游者”是为了在火星上进行为期3个月的搜索，寻找火星上存在水的存在而设计的，它肩负着人类探测火星的使命。按照事先规定的考核标准，每辆火星车都需要在火星上工作90个火星日（相当于地球上的92天），在火星上行驶总里程达600米以上，造访8个不同的地点。“勇气”号用小型热辐射光谱仪在着陆区域附近观测到碳酸盐矿物存在的证据。这一类矿物质被认为需要在有水的条件下才能形成。这两辆火星漫游车能够在火星上实现自主驾驶，当在行驶过程中发现值得探测的目标时，它会驱动六个轮子向目标方向行驶。在检测到行进方向有障碍时，火星车会寻找可行的最佳路径。类似于上述火星漫步车，以轮式结构作为其移动机构，且能够实现自主行驶的移动机器人，我们称之为智能小车，又称之为自主式轮式机器人[1]。

随着通信技术的发展，越来越多的物体被连接到无线设备上，像电视机，空调等遥控技术以及十分成熟。但是对于搬运小车，这个多功能平台上的无线技术尚未成熟，因为Android平台已成为无线手持设备的代表，用Android平台来控制搬运小车，可以完善这一方面的不足，所以选用Android平台来控制搬运小车。

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑。Android操作系统最初由Andy Rubin开发，主要支持手机。2005年8月由Google收购注资。2013年09月24日谷歌开发的操作系统Android在迎来了5岁生日，全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台。这也说明Android有很大的市场。

Android系统的底层建立在Linux系统之上，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件4层组成，它采用一种被称为软件叠层的方式进行构建。这种软

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中北大学2014届毕业设计说明书 件叠层结构使得层与层之间相互分离，明确各层的分工。这种分工保证了层与层之间的低耦合，当下层的层内或层下发生改变时，上层应用程序无需任何改变[2]。

正是因为如此，我才打算设计基于这个平台的小车，不需要再重新做平台和操控设备，仅通过Android平台编写一个小软件，再通过手机等无线设备进行信号传输，以实现对小车的控制。使得本课题基于Android的嵌入式搬运小车具有了重要的意义。

1.2 国内外研究现状 1.2.1智能小车的研究现状

在国外，有关移动机器人系统相关技术的研究已经比较成熟，一方面原因是因为研究起步早，另一方面原因是相关投入的资金比较多。从上世纪50年代初，国外就开始对人工智能、机器人视觉、自动导航等机器人系统进行了相关技术的研究。在1966年至1972年间，斯坦福研究院（SRI）的Nils Nilsson和Charles Rosen等人研制出了名为Shakey的自主移动机器人。

进入上世纪90年代，随着技术的发展，移动机器人开始在更现实的基础上，开拓各个应用领域，向实用化进军。比如1997年美国的“火星探索者”。进入21世纪，同样由美国研制的火星车“勇气”号和“机遇”号相继登上火星。

在国内，有关移动机器人的技术研究也比较成熟，但是由于起步比较晚，研究的突破性进展比较少。 国内最早从事智能汽车和智能交通研究的是清华大学，他们主要研究的方向集中在汽车导航、车载微机、自主避障、行驶安全等方面。

近年来，国内很多研究机构和高校都重点开展了移动机器人相关技术研究，并在理论研究和实际应用中取得了令人瞩目的成果，在一些领域达到或接近世界领先水平。例如：由上海交通大学研制的高性能自主机器人Frontier-ITM，它获得过国家863高技术计划专项支持，多次获得国内外机器人比赛冠军，并且作为中国大学的参赛队，首次参加了Robocup中型组比赛。

2013年12月，我国发射的嫦娥三号的主要任务之一就是释放我国首辆月球车。标志着我国在车型机器人的研究技术领域取得了突破性进展。 1.2.2 Android技术的研究和应用现状

相比于Symbian的日落西山，以及苹果的封闭、Windows Phone的前途未卜，Android无疑代表了当前行业发展的主流趋势：开放平台取代了封闭平台。让参与

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中北大学2014届毕业设计说明书 者均能通过自己的努力而获益。

Android系统自推出以来，就以明显的优势逐渐扩大自大的市场份额，尤其在国外，其呼声日高，可谓是如日中天，正处于蓬勃发展的开拓阶段。据美国某市场调研机构2012年发布的一份最新报告显示。2012年一季度在美国，基于Android系统的智能手机的销售量已占据全美手机销售量的28%份额，而大名顶顶的IPhone手机其市场份额紧追其后，占到21%的市场份额，已经确定了Android系统的市场占有比。据业内人士分析，随着Android系统相应软件的不断开发应用，选择Android系统手机或者无线终端设备的人会越来越多，其市场霸主的地位在更新更好的系统出现之前是不可动摇地。

中国是世界上最大的手机销费国。由于3G业务的不断推广，对整个手机业起大了巨大的促进作用，当前国内手机市场正在快速向智能手机推进，而Android系统无疑是最大的市场需求。各大中小型手机制造商近两年都在引入Android工程师，开发基于Android系统的智能手机。

未来基于Android系统的应用软件将进入飞速发展的全新阶段。Android系统的应用绝不仅局限于手机产业，几年来其迅速扩张到相关领域，例如平板电脑、车载系统、电视STB、智能电器、智能会议系统等。目前，各IT厂商都在努力的研发前沿应用软件，以期在Android系统发展这一群雄逐鹿的关键阶段，占领更多的市场份额。

Android应用软件的开发技术不是孤立的，它不仅要掌握Android三层框架同时，也必须融合Java层框架内的通信机制、 Java与C/C++整合开发的技术、核心服务框架的关键机制、HAL驱动框架及其API、云服务（Cloud Service）框架及其API等技术。

Android系统由最早的Android1.0已经发展到现在的Android4.4（KitKat）。Android是目前市场占有率最高的智能手机操作系统，因为它的操作系统是开源的，所以系统稳定性更高，而且在无线手持商务机中的应用比例也在日趋增长[3]。 1.3 论文的主要内容

第一章 绪论。主要论述了论文的选题意义，以及国内外研究现状。 第二章 搬运小车的方案设计。介绍本设计所应用的技术原理。包括android、STC单片机和WiFi模块等。

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中北大学2014届毕业设计说明书 第三章 搬运小车的系统设计。介绍了本设计的 …… 此处隐藏：2411字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……