竞赛用智能汽车机械系统的设计开题报告.doc

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1、 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：郁鹏学 号：1061504217专 业：车辆工程（汽车服务工程方向）设计(论文)题目：竞赛用智能汽车机械系统的设计指 导 教 师:赵志国2009年12月16日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1 竞赛用智能汽车的概念及研究目的智能车整合了自动控制、人工智能、信息融合、传感器技术、图像处理技术及计算机等多门学科的最新研究成果，是当前最为活跃的研究领域之一。本文以竞赛用智能汽车为研究对象，是“竞赛用智能汽车的设计与制作”子课题之一。为

2、了提高竞赛用智能汽车在行进过程中的稳定性及其适应赛道的能力，必须对其机械结构上的一些细节做必要的调整和设置，如前轮定位参数的优化、转向系统的标定、底盘重心位置的调整、转向舵机力臂的改造和双闸制动机构的设计等。2 国内外竞赛用智能汽车的发展现状 目前竞赛用智能汽车的发展主要得益于智能汽车竞赛的开展，所以要想了解国内外竞赛用智能汽车的发展现状就必须对国内外开展的智能汽车竞赛有所了解。现在开展智能汽车竞赛的国家主要有美国、韩国和中国，而美国的智能汽车大赛为实物竞赛类型，对资金和技术因素要求非常高，使得该竞赛在大众和青少年学生中普及受限，不适合在大学生中开展大学生智能汽车竞赛，和我做的毕业设计关系不大

3、，所以本文对美国的智能汽车竞赛不予以介绍；而亚洲国家韩国则另辟蹊径，借助本国当前蓬勃发展的汽车工业，致力于全新的智能汽车技术在年轻一代中的跨越式发展，在全世界率先开展了大学生智能汽车竞赛；中国以韩国大学生智能汽车竞赛为蓝本，也组织了自己国内的大学生智能汽车竞赛，两国通过此项竞赛也进一步促进了两国竞赛用智能汽车的发展，也是毕业设计重点研究的方面，所以本文重点介绍中韩两国的大学生智能汽车竞赛。2.1 国内竞赛用智能汽车的发展现状我国的大学生智能汽车竞赛被称为大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛，是在统一的汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，自主构思控制方案进行

4、系统设计，包括传感器信号采集处理、动力电机驱动、转向舵机控制算法软件开发等，完成智能汽车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。该竞赛是涵盖了控制工程、模式识别、传感技术、电子工程、电气工程、计算机、机械及车辆工程等多个学科的科技创意性比赛。该项赛事汇聚了中国大陆及港澳地区的所有高校自动化及相关电类专业的学生参加，目前已是继全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计之后的第五大全国大学生专项设计竞赛，并且已成为教育部“本科教学质量与教学改革工程”（质量工程）所支持的项目。2009年8月16日上午，由教育部主办，北京科技大学承办的第

5、四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛在北京科技大学体育馆擂响战鼓，来自88所大学的120支队伍参赛。其中光电组60支队伍，摄像头组60支队伍。经过精彩而激烈的预赛，遴选出25支光电组队伍，25支摄像头组队伍参加了总决赛，展开了巅峰对决。两个组分别产生3支特等奖，17支一等奖队伍，其余正常完成预赛的队伍将获得二等奖，通过补赛取得成绩的队伍获得优胜奖。此次比赛赛道由两个长直坡道、两个十字交叉路口和连续弯道组成，这对于在高速中极易冲出赛道的赛车来说，要保持稳定性顺利完成比赛可谓是一个技术上的难题。2.2 国外竞赛用智能汽车的发展现状韩国大学生智能汽车竞赛是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞

6、思卡尔半导体公司资助举办的，以HCS12单片机为核心的大学生智能模型汽车竞赛。组委会提供一个汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。2000年智能车比赛首先由韩国汉阳大学承办，每年韩国大约有100余支大学队伍参赛，该项赛事得到了众多高校和大学生的欢迎，也逐渐得到了企业界的关注。3 机械系统功能设置为了提高竞赛用智能汽车(以下简称赛车)在行进过程中的稳定性及其适应赛道的能力，必须对其机械结构上的一些细节做必要的调整和设置，如前轮定位参数的优化、转向系统的标定、

7、底盘重心位置的调整、转向舵机力臂的改造和双闸制动机构的设计等。在做了机械结构的微调后，将刹车舵机、转向舵机和行进电机的性能发挥到最佳才是工作的重点。为此，应对其转向系统进行标定，使其左右转向性能基本一致，同时，为了使行进电机速度尽量发挥到最高，而又不至于超出某一路段上的安全速度，制作简易的速度检测传感器对车速进行闭环控制。4 Pro/Engineer 3.0简介Pro/Engineer是美国参数技术公司(PTC)推出的新一代CAD/CAE/CAM软件，它具有基于特征、全参数、单一数据库特点。它和传统的CAD系统仅提供绘图工具有很大区别，它提供了一套完整的机械产品解决方案，包括产品的概念设计、机

8、械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析和产品数据库管理，甚至包括产品生命周期的管理。Pro/Engineer功能：(1) 特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳等)。(2) 参数化(参数尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等)。(3) 通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间(如表面积等)的关系来进行设计。(4) 支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件，交替排列，Pr/o PRO GRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。(5) 贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方的变动)，其它辅助模块将进一步提高扩展。5 本课题研究的意义 通过研

9、究赛车车模机械系统的功能设置和传感器的安装方式，特别是对舵机性能的探索以及机械部分的细节改动，被证明对提高其性能是十分必要的。另外，各种因地制宜的安装方式使得各个部件更加牢固而又不失美观，为下一步软件调试打下了基础。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献1 陈家瑞.汽车构造(下册).北京:人民交通出版社,19942 臧杰,阎岩.汽车构造.北京：机械工业出版社，20063 林清安.PRO/E零件设计高级篇(上).北京：清华大学出版社，20074 杨青.基于Pro/Engineer的三维零件模型的参数化设计.机械设计，2006（9）5 刘鹤松.基于Pro/ENGINEER的参数化产品设计.

10、机械设计，2006（3）6 陈国华，谭民.移动机器人的发展现状及其趋势.机器人技术与应用，2001（3）7 胡海峰,史忠科,徐德文. 智能汽车发展研究. 计算机应用研究, 2004,(6)8 党宏社,韩崇昭,段战胜. 智能车辆系统发展及其关键技术概述. 公路交通科技, 2002,(6) 9 佟刚,张宏志. 汽车重心位置的控制. 沈阳航空工业学院学报, 1996,(1) 10黄开胜,金华民,蒋狄南. 韩国智能模型车技术方案分析. 电子产品世界2006,(5) . 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）解决的问题: （1）完成竞赛用智能汽车机械系

11、统前轮定位参数优化（2）完成竞赛用智能汽车机械系统车体重心位置调整（3）完成竞赛用智能汽车机械系统转向舵机力臂改造（4）完成竞赛用智能汽车机械系统齿轮传动机构调整（5）完成其它机械结构的调整（6）用PRO/E软件完成竞赛用智能汽车机械系统三维模型研究的手段:（1）熟悉并利用有关机械设计和机械原理等方面的知识。（2）从图书馆、网络数据库收集相关资料，进行相关理论分析研究。（3）利用Pro/E对竞赛用智能汽车机械系统进行三维建模。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：详细地阐述了竞赛用智能汽车的概念及国内外研究现状，阐明了本课题研究的背景及意义。综述部分字数

12、达到要求、书写规范、论述明确。参考文献格式正确，达到要求。解决问题符合任务书要求，研究手段合理。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题研究的思路清晰，内容具体，深度适中，有一定的知识覆盖面（汽车服务工程、车辆工程、汽车设计、机械原理等方面的知识），工作量和研究的方向符合对本专业的要求。通过本课题研究，根据全国大学生智能车竞赛的实际情况，对符合参赛车进行机械结构改造及调试，其改造和调试对竞赛的结果有着较大的影响，同时该课题的研究可以加深学生对专业知识的理解和掌握，可以提高实践动手能力，为就业打下坚实的基础。年月日 指导教师： 所在专业审查意见： 负责人： 年月日