开题报告：智能循迹机器人设计(硬件部分)
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。
循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。
本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。
二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。
3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。
4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。
5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。
循迹机器人控制器的硬件设计与实现的开题报告
循迹机器人控制器的硬件设计与实现的开题报告一、选题背景与意义循迹机器人是现代机器人技术中的一项重要应用，可以被广泛用于自动导航、智能巡航、工业自动化等领域。
循迹机器人的基本结构为一个小车和配备在小车底部的感光传感器，通过感光传感器采集路面信息，小车控制器根据路面信息对小车的运动轨迹进行控制，以达到“自动驾驶”的目的。
循迹机器人控制器是循迹机器人的核心部件，通过控制器可对循迹机器人进行自动驾驶、巡航等操作。
因此，本文将研究循迹机器人控制器的硬件设计与实现，旨在提高循迹机器人的自动控制和智能化水平。
二、研究内容本文研究内容为循迹机器人控制器的硬件设计和实现。
主要包括以下几个方面：1. 循迹机器人的工作原理和系统结构研究2. 循迹机器人控制器的主要功能与指标研究3. 循迹机器人控制器电路设计4. 循迹机器人控制器PCB设计5. 循迹机器人控制器硬件测试和验证三、研究方法和技术路线本文研究方法主要为实验研究和理论分析相结合的方法。
具体步骤如下：1. 理论研究：阅读相关文献，了解循迹机器人系统结构和工作原理，分析循迹机器人控制器的主要功能和指标。
2. 硬件设计：根据循迹机器人控制器要求和功能需求，进行电路设计。
电路设计主要包括电源电路设计、感光传感器信号处理电路设计等。
3. PCB设计：根据电路设计，进行PCB设计和布线，制作出循迹机器人控制器的PCB板。
4. 硬件测试和验证：对循迹机器人控制器进行硬件测试和验证，验证循迹机器人控制器的功能和性能是否满足实际需求。
四、预期成果通过本文的研究，预计可以实现以下几点成果：1. 掌握循迹机器人控制器的工作原理和系统结构2. 实现循迹机器人控制器的硬件设计和实现3. 验证循迹机器人控制器的功能和性能，推广循迹机器人技术的应用五、进度安排本文的研究计划为一个学期，预计研究进度安排如下：1. 第一周：查阅相关文献，确定研究方向和内容2. 第二周至第四周：进行理论研究和方案设计，制定实验方案3. 第五周至第七周：进行电路设计和PCB设计4. 第八周至第九周：制作出循迹机器人控制器的PCB板5. 第十周至第十二周：进行循迹机器人控制器硬件测试和验证6. 第十三周至第十四周：整理实验数据和分析结果7. 第十五周至第十六周：编写开题报告六、参考文献1. 杨伟民，刘传明, 循迹机器人及其控制技术，电子技术与软件工程，2006年06期2. 潘强，刘怀苗, 基于AVR单片机的循迹小车控制算法研究，计算机应用，2011年S1期3. 王旭红，李亚平，孙云峰，基于ARM的循迹智能小车设计，电子技术应用，2014年02期。
循迹小车全面软硬件分析报告
循迹小车全面软硬件分析报告一、引言循迹小车是一种基于传感器技术的智能挪移装置，它能够根据预设的轨迹或者外部环境信号进行导航和挪移。
本报告旨在对循迹小车的软硬件进行全面分析，包括其设计原理、硬件组成、软件系统等方面的内容。
二、设计原理循迹小车的设计原理基于光电传感器技术和控制算法。
通过光电传感器感知地面上的黑线，然后根据传感器信号控制机电的转动，使小车能够沿着黑线行驶。
循迹小车通常采用PID控制算法来实现精确的轨迹跟踪，通过不断调整机电的转速和转向角度，使小车能够保持在预设的轨迹上。
三、硬件组成循迹小车的硬件组成主要包括以下几个部份：1. 微控制器单元：循迹小车通常采用单片机或者嵌入式系统作为控制核心，用于接收传感器信号、进行数据处理和控制机电运动。
2. 光电传感器：光电传感器用于感知地面上的黑线，常见的传感器有红外线传感器和光敏电阻传感器。
3. 机电驱动模块：机电驱动模块用于控制机电的转速和转向，常见的驱动模块有H桥驱动器和直流机电驱动器。
4. 电源模块：电源模块为循迹小车提供电力供应，通常采用电池或者直流电源。
5. 机械结构：机械结构包括底盘、车轮和支架等部份，用于支撑和保护循迹小车的各个组件。
四、软件系统循迹小车的软件系统主要包括以下几个模块：1. 传感器数据采集模块：该模块负责采集光电传感器的信号，并将信号转化为数字信号，以便后续的数据处理。
2. 数据处理模块：数据处理模块对传感器采集到的信号进行处理和分析，通过算法判断小车当前位置和行驶方向。
3. 控制算法模块：控制算法模块根据数据处理模块提供的位置和方向信息，计算出机电的转速和转向角度，并将控制信号发送给机电驱动模块。
4. 用户界面模块：用户界面模块提供了与循迹小车交互的界面，可以通过该界面设置小车的运行参数和监控其运行状态。
五、性能评估为了评估循迹小车的性能，我们进行了一系列实验，并得出以下结果：1. 精确性：循迹小车在实际运行中能够准确地沿着预设的轨迹行驶，偏差范围在1毫米以内。
智能循迹小车课程设计报告
智能循迹小车课程设计报告一、课程设计目标：本次智能循迹小车课程设计的目标是让学生了解智能硬件的基础知识，掌握基本电子元器件的原理及使用方法，学习控制系统的组成和运行原理，并通过实践操作设计出一款功能齐全的智能循迹小车。
二、课程设计内容及步骤：1. 调研与分析——首先要对市面上现有的智能循迹小车进行调研与分析，了解各种类型的循迹小车的特点和优缺点，为后续的设计提供参考。
2. 硬件选型——根据课程设计目标和实际需要，选择合适的主控芯片、电子元器件和传感器等硬件。
3. 原理图设计——根据硬件选型，设计出对应的原理图，并在硬件上进行布局与焊接。
4. 程序设计——先在电路板上测试硬件是否正常，随后进行程序设计，根据传感器的反馈控制小车的运动，让小车能够沿着黑线自动循迹行驶，同时加入避障功能和自动寻迹功能。
5. 调试与优化——完成程序设计后，要对小车进行全面验收测试，发现问题及时解决并优化相关程序。
三、设计思路：本次课程设计基于树莓派电路板，利用循迹模块实现小车的自动循迹和自动寻迹。
同时将超声波模块结合避障算法实现小车的自动避障。
小车的外壳采用3D打印技术制作，操作简单实用。
四、课程设计效果：通过本课程设计，学生们从理论到实践，了解了智能硬件的基础知识，掌握了基本电子元器件的原理及使用方法，学习了控制系统的组成和运行原理。
同时，实践操作过程中，学生们培养了动手能力和实际操作的技能。
通过制作一台智能循迹小车，学生们对智能硬件的认识更加深入，并获得了较高的设计满足感。
五、课程设计展望：智能循迹小车是智能硬件应用领域的一项重要发明，具有广泛的应用前景。
未来，可以将循迹小车应用于快递、物流等行业，实现自动化送货、配送。
同时可以将遥控技术与循迹技术相结合，设计出更加高效、实用的智能循迹小车，推动智能化生产和工作环境。
智能机器人开题报告
智能机器人开题报告一、选题背景随着科技的飞速发展，智能机器人已经逐渐成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从工业生产中的自动化装配，到家庭服务中的智能助手，智能机器人的应用领域越来越广泛。
智能机器人的出现不仅改变了人们的生活方式，还极大地提高了生产效率和服务质量。
然而，智能机器人的发展仍面临着许多挑战和问题，如感知能力、决策能力、交互能力等方面的不足。
因此，深入研究智能机器人的相关技术和应用具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的和意义（一）研究目的本课题旨在深入研究智能机器人的关键技术，包括感知、决策、控制和交互等方面，探索如何提高智能机器人的性能和智能化水平，为其在各个领域的广泛应用提供技术支持。
（二）研究意义1、理论意义通过对智能机器人的研究，可以进一步完善机器人学的理论体系，推动相关学科的发展，如人工智能、控制理论、计算机科学等。
2、实际意义智能机器人在工业、医疗、服务等领域的应用具有巨大的潜力。
提高智能机器人的性能和智能化水平，可以提高生产效率、改善医疗服务质量、为人们的生活提供更多便利。
三、国内外研究现状（一）国外研究现状国外在智能机器人领域的研究起步较早，取得了许多重要的成果。
例如，美国的波士顿动力公司研发的人形机器人具有出色的运动能力和环境适应能力；日本的机器人技术在工业生产和服务领域得到了广泛应用。
（二）国内研究现状近年来，我国在智能机器人领域的研究也取得了显著进展。
在工业机器人方面，国内企业不断提高技术水平，市场份额逐渐增加；在服务机器人方面，一些创新型企业推出了具有特色的产品。
四、研究内容（一）智能机器人的感知技术研究如何通过传感器获取环境信息，包括视觉、听觉、触觉等，以及如何对这些信息进行处理和融合，提高机器人对环境的感知能力。
（二）智能机器人的决策与规划技术探讨如何根据感知到的信息进行决策和规划，制定合理的行动策略，使机器人能够自主完成任务。
（三）智能机器人的控制技术研究如何对机器人的运动进行精确控制，实现高效、稳定的动作执行。
开题报告：智能循迹机器人设计(硬件部分)
毕业设计（论文）开题报告自动化智能循迹机器人设计(硬件部分)一、课题的目的及意义1. 研究目的智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，随着信息技术的快速发展，智能化已经成为时代发展的需要，当人们遇到一些环境恶劣，不能人工完成的任务，可采用智能循迹机器人完成相关的任务，无需人为管理，即可完成预期所要达到或是更高的目标。
基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能循迹机器人具有十分重要的意义，可以提高劳动生产效率，改善劳动环境。
近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变人们的生活方式。
同遥控机器人不同，遥控机器人需要人为控制转向、启停和进退，而智能机器人则可以通过计算机编程来实现对其行驶方向、启停以及速度的控制，无需人为干预，它集中运用计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术，是典型的高技术综合体，是21世纪的科技制造点之一。
随着机器人工业的迅速发展，关于机器人的研究也就越来越受到人们的关注，全国各高校也都很重视该课题的研究，可见研究意义重大，本设计就是对智能机器人的初步研究和设计，设计好的智能循迹机器人具有自动循迹、躲避障碍物等功能。
2. 研究意义根据学校对嵌入式系统开发的需求，依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照物，智能循迹机器人全新的设计模板，良好的电路设计，机电组合，系统开发，是加强学生学习兴趣的动源，使学生可以充分发挥自主动手能力。
使学生从理论到实践的运用。
二、国内外研究概况及发展趋势现代智能机器人发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几届的电子设计大赛智能机器人又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
本次设计主要实现循迹避障这两个功能。
智能机器人的发展现状智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力自治功能。
基于嵌入式系统的智能巡检机器人研制的开题报告
基于嵌入式系统的智能巡检机器人研制的开题报告一、研究背景及意义智能巡检机器人是近几年来工业互联网和智能制造技术快速发展的产物，它具有“低成本、高效率、高精度、多功能”的特点，可适用于机械设备的定期巡检，提高设备的运行效率和可靠性，降低运维成本，具有重要的经济意义和社会意义。
本研究基于嵌入式系统技术，研制一款智能巡检机器人，通过搭载多种传感器、相机和智能算法，实现对机器设备的自动巡检和故障诊断，提高设备运行效率和可靠性，并为设备维护提供科学的数据支持，具有实际应用价值和市场前景。
二、研究内容和技术路线1. 系统设计本研究将设计一种基于 ARM 架构的智能巡检机器人，通过嵌入式系统和无线通讯技术，实现巡检任务的自动化执行和巡检数据的远程传输，为后续的数据分析提供数据支持。
2. 传感器搭载与数据采集研究将在机器人上搭载多种传感器，如环境传感器、气体传感器、温湿度传感器、力传感器等，利用嵌入式系统进行数据采集和传输，为后续的数据分析提供必要的数据支持。
3. 图像识别算法研究将使用深度学习算法和图像识别技术，对设备进行智能巡检，识别设备状态和异常，自动执行巡检任务。
4. 故障诊断算法针对巡检过程中发现的异常情况，研究将使用数据挖掘技术和故障诊断算法，对巡检数据进行分析和处理，识别设备故障的原因和位置。
三、研究计划1. 第一阶段（3个月）完成研究中涉及的软硬件环境搭建、基于嵌入式系统的智能巡检机器人的系统设计与制造，并完成对机器人的各种传感器、相机等硬件的搭载。
2. 第二阶段（6个月）在第一阶段实现的基础上，进行机器人的软件编程，包括嵌入式系统的程序编制，图像识别算法与故障诊断算法等的编写。
3. 第三阶段（3个月）对系统进行测试和优化，并完成验收，撰写毕业论文和实验报告。
四、预期成果和创新点1. 利用嵌入式系统技术和无线通讯技术，设计一种基于 ARM 架构的智能巡检机器人，能够自动执行巡检任务，远程传输巡检数据，提高设备运行效率和可靠性。
自动循迹智能小车开题报告
自动循迹智能小车开题报告自动循迹智能小车开题报告一、引言自动循迹智能小车是一种基于传感器技术和人工智能算法的智能机器人。
它能够通过感知环境中的线路，自主地进行导航和移动，具备一定的智能和自主决策能力。
本文将探讨自动循迹智能小车的设计原理、功能特点以及可能的应用领域。
二、设计原理自动循迹智能小车的设计原理主要基于传感器技术和人工智能算法。
它通过搭载光电传感器，能够感知地面上的线路。
当光电传感器检测到线路时，智能小车会根据传感器的反馈信号，调整轮子的转向和速度，以保持在线路上行驶。
当传感器检测不到线路时，智能小车会根据预设的规则或算法，进行自主决策，比如停车、转向或寻找新的线路。
三、功能特点1. 自主导航能力：自动循迹智能小车能够根据环境中的线路进行自主导航，无需人工干预。
2. 环境感知能力：智能小车搭载光电传感器等传感器，能够感知环境中的线路，并根据传感器反馈进行相应的动作。
3. 自主决策能力：当传感器无法检测到线路时，智能小车能够根据预设的规则或算法进行自主决策，保证安全行驶。
4. 多种行驶模式：智能小车可以根据需要选择不同的行驶模式，比如直行、转弯、停车等，以适应不同的场景和任务需求。
5. 可编程性：智能小车的行为和决策规则可以通过编程进行定制和优化，以满足特定的应用需求。
四、应用领域1. 工业生产：自动循迹智能小车可以应用于工业生产线上的物料搬运和运输任务，提高生产效率和自动化水平。
2. 仓储物流：智能小车可以在仓库中进行货物的搬运和分拣，减少人力成本和提高物流效率。
3. 家庭服务：智能小车可以应用于家庭服务机器人领域，比如扫地、送餐等日常家务劳动的自动化。
4. 教育培训：自动循迹智能小车可以作为教育培训工具，帮助学生学习编程和机器人技术，培养动手能力和创新思维。
五、挑战与展望虽然自动循迹智能小车在多个领域有着广泛的应用前景，但仍然存在一些挑战。
首先，技术方面需要不断创新和改进，提高传感器的精度和可靠性，优化算法的效率和稳定性。
一种巡线机器人控制系统的设计与实现的开题报告
一种巡线机器人控制系统的设计与实现的开题报告开题报告一、题目：一种巡线机器人控制系统的设计与实现二、选题意义随着机器人技术的不断发展，机器人在实际应用中的作用也越来越大。
巡线机器人是其中一种应用广泛的机器人类型，其在工厂、物流仓库和医院等场合被广泛使用。
然而，巡线机器人的控制系统复杂度较高，需要在保证安全性的前提下实现精准的自动控制。
因此，本项目旨在设计并实现一种可靠高效的巡线机器人控制系统，以提高机器人的控制效率和稳定性。
三、主要内容和研究步骤1. 系统需求分析：分析巡线机器人的基本任务和应用场景，梳理控制系统的功能模块，确定系统需求。
2. 硬件原型设计：根据系统需求，设计出巡线机器人的硬件原型，包括机械结构、电路板、相机等。
在硬件设计过程中需要考虑机器人的灵活性、稳定性和应对各种场景的能力。
3. 控制系统设计：根据硬件原型的特点和系统需求，设计出巡线机器人的控制系统。
主要包括运动控制、视觉处理、通信控制等模块。
4. 控制系统实现：基于硬件原型和控制系统设计，进行系统实现。
在实现过程中需要保证系统稳定性，降低系统响应时间，提高控制效率。
5. 系统测试与优化：进行系统测试，发现问题并进行优化。
主要包括硬件故障检测、控制策略优化等。
四、预期成果本项目预期实现一种可靠高效的巡线机器人控制系统。
具体成果如下：1. 可以实现巡线机器人的自主导航、位置感知和路径规划等功能。
2. 控制系统的硬件和软件可以灵活升级和维护，以满足多样化的应用场景需求。
3. 系统稳定性高、控制响应时间短、控制效率高。
能够有效提升机器人巡线任务的完成速度和精度。
五、研究实施计划1. 第一阶段（1周）：完成对巡线机器人的软硬件需求的全面分析和调研。
2. 第二阶段（2周）：完成巡线机器人的硬件原型设计和制作，并进行初步测试。
3. 第三阶段（3周）：完成巡线机器人的控制系统设计和实现，并进行系统测试。
4. 第四阶段（1周）：对系统进行优化，提高系统性能和稳定性。
自动循迹小车系统 硬件设计开题报告
开题报告与作规范（供各学院参考）一、开题报告的写作应包含以下几方面的内容：1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义；2、研究的基本内容，拟解决的主要问题；3、研究步骤、方法及措施；4、研究工作进度；5、主要参考文献。
二、开题报告的排版要求：正文为小四号宋体，页边距为左3cm,右2.5cm,上下各2.5cm,行间距一般为固定值20磅，标准字符间距，页面统一采用A4纸。
三、开题报告的字数要求：正文字数不得少于3000字。
开题报告模板（供参考）如下页所示杭州电子科技大学毕业设计（论文）开题报告题目自动循迹小车系统一硬件设计学院______________ 自动化学院_____________专业______________ 电气信息工程____________姓名_________________ 丁其南_______________班级_______________ 11068211 _____________学号_______________ 11062110 _____________指导教师_________________ 孙伟华_______________ 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.1国内外研究动态当今世界，随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理也都向着自动化、信息化、智能化方向发展。
随着人们生活水平的提高，人们越来越希望全智能化的生活，智能化的东西可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，为工业生产或日常生活提供很大的便利。
在较大规模的实际自动化生产线上，我们能看到物料配送机器人，它们不分昼夜“勤勤恳恳”地工作，为批量化的流水线式的生产带来了极大的便利；在一些医院中，我们能看到一些机器人护士，它们负责分担医生护士们的勤务工作，送递药物、食物、亚麻布和实验试样至病房，以及代替打扫卫生的阿姨取走垃圾等；在一些大型的超市，我们能看到一些商场导游机器人等等。
机器人创新实验智能巡线小车报告
机器人创新实验智能巡线小车报告一、引言智能巡线小车是一种基于机器视觉和控制系统的机器人，能够在预定的路径上进行准确的行驶。
本报告旨在总结机器人创新实验中智能巡线小车的设计过程、关键技术和性能评估，以及未来的改进方向。
二、设计过程1.硬件设计智能巡线小车的硬件设计包括底盘、传感器和控制模块。
底盘采用高强度材料制作，轮子安装在底盘上，并由直流电机驱动。
传感器主要包括摄像头和红外线传感器，摄像头用于采集路径图像，红外线传感器用于检测小车是否偏离轨道。
控制模块由单片机和驱动电路组成，用于接收传感器数据并控制电机运动。
2.软件设计智能巡线小车的软件设计主要包括路径识别和控制算法。
路径识别算法通过对摄像头采集到的图像进行处理，提取出图像中的路径信息。
控制算法根据传感器数据判断小车是否偏离轨道，并相应调整电机速度和转向角度，使小车保持在预定的路径上。
三、关键技术1.图像处理图像处理是智能巡线小车的核心技术之一、通过对摄像头采集的图像进行二值化、滤波和边缘检测等操作，可以提取出路径信息，并进行路径的识别和跟踪。
2.控制算法控制算法是智能巡线小车的另一项关键技术。
通过对传感器数据进行实时分析和判断，可以实现小车对路径的跟踪和调整。
常用的控制算法包括PID控制和模糊控制等。
四、性能评估为评估智能巡线小车的性能，可以从准确性、稳定性和速度等方面进行考察。
在实际测试中，可以将小车放置在不同形状和颜色的路径上，观察小车能否准确识别路径并保持在上面。
同时，可以通过测量小车的行驶速度和转向精度来评估小车的稳定性和速度。
五、改进方向尽管智能巡线小车在设计上已经取得了一定的成绩，但还存在一些改进的方向。
首先，可以加强图像处理算法，提高路径识别的准确性和鲁棒性。
其次，可以进一步优化控制算法，提高小车对路径的精准度和响应速度。
此外，可以将智能巡线小车与其他机器人技术相结合，如避障、自主导航等，实现更复杂的任务。
六、结论智能巡线小车是一种基于机器视觉和控制系统的机器人，能够在预定的路径上进行准确的行驶。
(完整word版)自动循迹小车系统-硬件设计开题报告
开题报告写作规范（供各学院参考）一、开题报告的写作应包含以下几方面的内容：1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义；2、研究的基本内容，拟解决的主要问题；3、研究步骤、方法及措施；4、研究工作进度；5、主要参考文献。
二、开题报告的排版要求：正文为小四号宋体，页边距为左3cm，右2.5cm，上下各2.5cm，行间距一般为固定值20磅，标准字符间距，页面统一采用A4纸。
三、开题报告的字数要求：正文字数不得少于3000字。
开题报告模板（供参考）如下页所示杭州电子科技大学毕业设计（论文）开题报告题目自动循迹小车系统—硬件设计学院自动化学院专业电气信息工程姓名丁其南班级11068211学号11062110指导教师孙伟华一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.1 国内外研究动态当今世界，随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理也都向着自动化、信息化、智能化方向发展。
随着人们生活水平的提高，人们越来越希望全智能化的生活，智能化的东西可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，为工业生产或日常生活提供很大的便利。
在较大规模的实际自动化生产线上，我们能看到物料配送机器人，它们不分昼夜“勤勤恳恳”地工作，为批量化的流水线式的生产带来了极大的便利；在一些医院中，我们能看到一些机器人护士，它们负责分担医生护士们的勤务工作，送递药物、食物、亚麻布和实验试样至病房，以及代替打扫卫生的阿姨取走垃圾等；在一些大型的超市，我们能看到一些商场导游机器人等等。
这些机器人是一种能够自动按照给定路线（通常是采用不同的颜色或者一些信号标记来引导）进行移动的机器人，当生产现场环境十分恶劣或者许多人工无法完成的搬运或者装卸时，机器人却能够适应这样恶劣的环境，他们运用传感器、信号处理、电机驱动及自动控制技术来实现路面探测、障碍检测、信息反馈、自动驾驶的综合体。
基于现场和生活的实际需要，研究智能循迹小车的意义不言而喻。
智能循迹小车开题报告免费
智能循迹小车开题报告免费智能循迹小车开题报告一、引言智能循迹小车是一种基于人工智能技术的创新产品，它能够通过内置的传感器和算法，准确地识别和跟踪指定路径，实现自主导航。
本文将介绍智能循迹小车的设计思路、关键技术和应用前景。
二、设计思路智能循迹小车的设计思路是模拟人类的视觉系统，通过感知环境中的标记物，从而准确地跟踪指定路径。
首先，我们需要选择合适的传感器，如摄像头或红外线传感器，用于捕捉环境中的标记物。
然后，通过图像处理或信号处理技术，提取出标记物的特征，并将其与预先设定的路径进行匹配。
最后，利用控制算法，将小车的行动与标记物的位置相对应，实现自主导航。
三、关键技术1. 传感器选择：不同的传感器对于循迹小车的效果有着重要影响。
摄像头能够提供更为精确的图像信息，但对于光线和角度的要求较高；而红外线传感器则能够在光线较差的情况下工作，但对于标记物的识别可能不够准确。
因此，在设计中需要根据实际需求选择合适的传感器组合。
2. 图像处理与模式识别：针对使用摄像头的循迹小车，图像处理和模式识别是关键技术。
通过对图像进行预处理、特征提取和分类，可以实现对标记物的准确识别和跟踪。
常用的算法包括边缘检测、颜色分割和模板匹配等。
3. 控制算法与路径规划：控制算法是实现循迹小车自主导航的核心。
根据传感器获取的标记物信息，控制算法能够实时调整小车的行动，保持在指定路径上。
同时，路径规划算法能够根据预设的路径和环境变化，动态调整小车的行进方向和速度。
四、应用前景智能循迹小车具有广泛的应用前景。
首先，它可以应用于物流行业，实现自动化的仓储和搬运，提高效率和减少人力成本。
其次，智能循迹小车可以用于室内导航和导览，为游客提供方便的导航服务。
此外，它还可以应用于农业领域，实现农作物的自动化种植和采摘。
总之，智能循迹小车在多个领域都有着广阔的应用前景。
五、总结智能循迹小车是一项基于人工智能技术的创新产品，通过传感器、图像处理和控制算法，实现了自主导航和循迹功能。
智能寻迹小车设计方案
智能寻迹小车设计方案智能寻迹小车设计方案一、项目概述智能寻迹小车是一种能够自主行走并根据黑线路径进行导航的小型机器人。
本设计方案旨在实现小车的自主控制和路径识别功能，为用户提供一个可以根据预定路径行走的智能小车。
二、技术原理智能寻迹小车的核心技术包括光电传感器模块、控制模块和驱动模块。
光电传感器模块用于感知黑线路径，控制模块用于辨识路径信号并控制小车的行走方向，驱动模块用于控制小车的轮子转动。
小车通过光电传感器模块获取黑线路径的信号，经过控制模块的处理后，驱动模块控制轮子的转动实现小车的行走。
三、硬件配置1. 光电传感器：用于感知黑线路径，采用多个红外线光电二极管和光敏二极管进行测量。
2. 控制模块：采用单片机作为控制核心，用于接收和处理光电传感器的信号，并根据信号控制车轮转动。
3. 驱动模块：采用直流电机作为驱动装置，驱动车轮的转动。
四、软件架构1. 信号处理算法：根据光电传感器模块的输出信号，设计信号处理算法，将感知到的黑线路径转化成可识别的控制信号。
2. 路径识别算法：分析感知到的黑线路径信号，识别出黑线的走向，并根据识别结果控制小车的行走方向。
3. 控制算法：根据路径识别算法的结果，控制驱动模块产生适当的电压，实现小车轮子的转动。
五、功能实现1. 自主行走功能：小车能够根据识别的黑线路径自主地行走，避免碰撞障碍物或偏离路径。
2. 路径识别功能：小车能够准确地识别黑线路径，并根据路径进行相应的控制。
3. 远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行远程控制，包括行走方向和速度的控制。
六、性能指标1. 导航准确性：小车在正确识别黑线路径的情况下完成整个行程，保持在路径上的偏离范围小于5mm。
2. 响应速度：小车对路径信号的处理和控制反应时间小于100ms。
3. 可靠性：小车在连续行走1小时内不发生故障，并能正常完成指定的行走任务。
七、安全性考虑1. 碰撞检测：小车装配超声波传感器，能够检测前方的障碍物并自动停止行走，避免碰撞事故的发生。
智能循迹小车开题报告
吉林工商学院毕业论文开题报告题目智能循迹小车系部信息工程分院专业计算机控制班级 09305学号 ************ 学生姓名张晓光指导教师王科飞，柯洪娣开题日期 2012·1·30一、本课题的研究现状与意义（一）、研究现状智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。
所以关于汽车的研究也就越来越受人关注，本设计就是在这样的背景下提出的，为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
而我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。
而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。
虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有：1中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。
2南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。
可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。
因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。
智能循迹小车设计开题报告
智能循迹小车设计开题报告智能循迹小车设计开题报告一、引言智能循迹小车是一种基于人工智能技术的智能机器人，能够通过感知周围环境并自主导航，实现沿着预定轨迹行驶的功能。
本文将介绍智能循迹小车设计的目的、背景和意义，以及研究方法和预期成果。
二、设计目的智能循迹小车的设计目的是通过利用现代科技手段，实现自主导航的机器人，以满足人们对智能化生活的需求。
通过该项目的研究，可以深入了解人工智能、机器人技术的应用，同时为智能交通、自动驾驶等领域的发展提供参考。
三、背景和意义随着科技的不断进步，人们对智能化产品的需求越来越高。
智能循迹小车作为一种智能机器人，具有多种潜在应用场景。
例如，可以用于室内导航、仓库物流、智能家居等领域，帮助人们提高生活和工作效率。
此外，智能循迹小车的研究还可以推动人工智能技术的发展，促进机器人技术的应用和创新。
四、研究方法本项目将采用以下研究方法：1. 系统设计：通过对智能循迹小车的整体结构和功能进行设计，确定所需硬件和软件组件，并进行系统集成。
2. 传感器技术：利用各类传感器，如红外线传感器、摄像头等，实现对环境的感知和数据采集。
3. 机器学习算法：采用机器学习算法，如深度学习、强化学习等，对采集到的数据进行分析和处理，实现智能导航和循迹功能。
4. 硬件调试和优化：通过对硬件电路的调试和优化，提高智能循迹小车的性能和稳定性。
5. 实验验证：设计实验场景，对智能循迹小车进行测试和验证，评估其性能和可靠性。
五、预期成果本项目的预期成果包括：1. 智能循迹小车原型：设计并制作出一台具备智能导航和循迹功能的小车原型。
2. 系统性能评估：通过实验验证和性能测试，评估智能循迹小车的导航精度、速度、稳定性等指标。
3. 技术应用推广：将智能循迹小车的设计和研究成果应用于实际场景，推动智能交通、自动驾驶等领域的发展。
六、研究计划本项目的研究计划如下：1. 需求分析和系统设计：对智能循迹小车的需求进行分析，并进行整体系统设计。
循迹机器人设计
目录课程设计（论文）任务书 (Ⅰ)课程设计（论文）成绩评定表 (Ⅲ)中文摘要............................................................... .. (VI)1 设计任务描述 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.3 基本要求 (1)2 设计思路 (2)3 软件流程图 (3)4 各部分模块设计和选取 (4)4.1 机械结构方案设计 (4)4.1.1 车模结构特点 (4)4.1.2车模转向舵机机械结构的设计 (5)4.1.3电路板 (6)4.2视频信号采集方案 (6)4.2．1采集分析 (6)4.2.2 采集时序 (7)4.2.3 中断分析 (8)5硬件电路系统设计与实现 (10)5.1 硬件电路设计方案 (10)5.2硬件电路的实现 (10)5.2.1 以S12为核心的单片机最小系统 (10)5.2.2 主板 (11)5.2.3 电机驱动电路 (13)5.2.4 摄像头 (13)5.2.5 速度传感器 (13)6 循迹小车软件设计 (15)6.1 路径识别与自适应阈值计算 (15)6.2 抗干扰处理 (15)6.3 算法实现 (16)6.3.1 偏航距离的计算 (16)6.3.2 偏航角度的计算 (16)6.3.3 曲率的计算 (16)6.4 速度PID算法 (16)7 模型车的主要技术参数 (18)8元器件清单 (19)小结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A软件流程图................................................ 错误!未定义书签。
1 设计任务描述1.1设计题目循迹机器人设计1.2设计要求1.2.1 设计目的1）了解机器人技术的基本知识以与有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。
2）初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于机器人的设计中。
循迹机器人设计
循迹设计正文：1、引言循迹是一种能够自动识别并跟随特定路径的，其应用广泛，包括工业自动化、仓储物流、环境监测等领域。
本文档将详细介绍循迹的设计要点和相关技术，以供参考和实践。
2、设计目标循迹的设计目标是能够准确识别并跟随特定路径，具备较高的稳定性和精度。
以下是设计中需要考虑的几个关键要点：2.1 传感器选择：选择适用的传感器，如红外传感器、激光传感器等，用于检测路线、障碍物等信息。
2.2 控制系统设计：设计合理的控制系统，能够根据传感器信息自动调整的行进方向和速度。
2.3 电力系统设计：选择适当的电池供电系统，能够满足的长时间工作需求。
2.4 机械结构设计：设计稳定且适用于特定环境的机械结构，包括车轮、底盘等部件。
3、硬件设计3.1 传感器选择与布局：根据设计要求选择合适的传感器，并合理布局在的正面、侧面等位置。
3.2 控制系统设计：选择合适的控制器和电路板，设计和搭建相应的硬件控制系统。
3.3 电力系统设计：选择适当容量的电池作为能源供应，设计并搭建相应的电池管理系统。
3.4 机械结构设计：根据实际需求，设计稳定且适用的机械结构，包括底盘、轮子等。
4、软件设计4.1 路径识别算法：设计合理的路径识别算法，根据传感器输出的数据判断当前所在的位置和方向。
4.2 控制算法设计：设计合适的控制算法，根据路径识别结果调整的行进方向和速度。
4.3 通信模块设计：如果需要与其他设备进行通信，设计相应的通信模块和协议。
4.4 用户界面设计：设计友好的用户界面，可以监控和控制循迹的运行状态。
5、测试与优化5.1 功能测试：测试循迹是否能够准确识别路径、跟随路径并避开障碍物。
5.2 性能测试：测试的行进速度、稳定性等性能指标。
5.3 优化改进：根据测试结果进行改进，优化算法和系统设计。
附件：本文档涉及附件包括：电路图、机械结构设计图纸等。
附件1：电路图：pdf附件2：机械结构设计图纸：dwg法律名词及注释：1、知识产权：指专利权、商标权、著作权等法律规定的对知识的排他性控制权。
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毕业设计（论文）开题报告自动化智能循迹机器人设计(硬件部分)一、课题的目的及意义1. 研究目的智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，随着信息技术的快速发展，智能化已经成为时代发展的需要，当人们遇到一些环境恶劣，不能人工完成的任务，可采用智能循迹机器人完成相关的任务，无需人为管理，即可完成预期所要达到或是更高的目标。
基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能循迹机器人具有十分重要的意义，可以提高劳动生产效率，改善劳动环境。
近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变人们的生活方式。
同遥控机器人不同，遥控机器人需要人为控制转向、启停和进退，而智能机器人则可以通过计算机编程来实现对其行驶方向、启停以及速度的控制，无需人为干预，它集中运用计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术，是典型的高技术综合体，是21世纪的科技制造点之一。
随着机器人工业的迅速发展，关于机器人的研究也就越来越受到人们的关注，全国各高校也都很重视该课题的研究，可见研究意义重大，本设计就是对智能机器人的初步研究和设计，设计好的智能循迹机器人具有自动循迹、躲避障碍物等功能。
2. 研究意义根据学校对嵌入式系统开发的需求，依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照物，智能循迹机器人全新的设计模板，良好的电路设计，机电组合，系统开发，是加强学生学习兴趣的动源，使学生可以充分发挥自主动手能力。
使学生从理论到实践的运用。
二、国内外研究概况及发展趋势现代智能机器人发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几届的电子设计大赛智能机器人又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
本次设计主要实现循迹避障这两个功能。
智能机器人的发展现状智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力自治功能。
目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。
智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。
从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。
另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系。
智能机器人涉及到许多关键技术，这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。
这些关键技术主要有以下几个方面：多传感信息耦合技术，多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据以产生更可靠、更准确或更全面的信息，经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性消除信息的不确定性提高信息的可靠性；导航和定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务；路径规划技术，最优路径规划就是依据某个或某些优化准则，在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径；机器人视觉技术，机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识；智能控制技术，智能控制方法提高了机器人的速度及精度；人机接口技术，人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。
在各国的智能机器人发展中，美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。
日本由于一系列扶植政策，各类机器人包括智能机器人的发展迅速。
欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。
中国起步较晚，而后进入了大力发展的时期，以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大。
智能小车作为移动式机器人的一个重要分支，随着机器人研究的深入受到越来越多人的关注。
它是计算机控制与电子技术的融合，单片机自动控制、电机调速等于一体，可以说是计算机、传感器、信息、通讯、导航、人工智能及自动控制等技术的一个综合体，为电子设备智能化提供了很好的实例。
我国开展智能车辆技术方面的研究起步比较晚，开始于20世纪80年代，且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段，虽然研究总体方面上落后于发达国家，并且存在一定的技术差距，但我们也取得了一系列成果：1.中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院于2003年研究成功我国第一辆自主驾驶轿车。
2.清华大学、北京理工大学、南京理工大学、浙江大学、国防科技大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有激光雷达、彩色摄像机、陀螺惯导定位等传感器。
可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能机器人的研究提供一个更加广阔的前景。
因此，对智能机器人进行深入的研究不但能加深理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。
三、研究内容及实验方案本课题主要拟开发一个能自动循迹的智能机器人的控制系统，设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择STC89C52单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能，设计完成以由红外线自动循迹、红外线超车组成的硬件设计模块结合软件设计组成多功能智能机器人，共同实现机器人的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线循迹导航，实现智能控制，达到设计的目标。
智能循迹机器人的设计分为软件和硬件两部分。
1.系统设计智能循迹机器人采用后轮驱动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通过调整后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的，在车体的前部装有几个红外反射式传感器，当机器人左边传感器检测到黑线时，说明机器人车头向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正，同理当机器人的右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正，当黑线在车体中间时，中间的传感器一直检测到黑线，这样机器人就会沿着黑线一直前进。
2.主控系统设计主控芯片选择STC89C52单片机，车体选用后两轮驱动，前方转向的机器人，即后左右轮分别使用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动，这样我们通过I/O口控制实现机器人的左转、右转和直行，选择体积轻、容易控制的机器人作为车头。
考虑到系统的稳定性和精度，当车速过高时容易冲出黑线，所以电机必须低速，同时由于电机要直接带动负载，要求要有较大扭矩，便于在不同负载下转速趋于稳定，速度检测装置可采用红外对光二极管和编码器。
3.循迹模块设计循迹模块我们可以使用光敏电阻，光敏电阻阻值可以随周围光线的变化而变化，当光线照到白线上时，光线发射强烈，照到黑线上时，光线发射较弱，因此照到白线和黑线上时，阻值会发生明显的变化，经过比较器就可以输出高低电平，但这种方式受环境影响较大，会造成工作的不稳定，所以我们经过几种方案的研究，选择性价比和各方面更稳定的红外传感器。
4.驱动系统设计采用功率三极管作为电机驱动芯片。
电机驱动芯片驱动能力强、操作方便，稳定性好，性能优良。
功率三极管的使能端可以外接电平控制，也可以利用单片机进行软件控制，满足各种复杂电路的需要。
另外，驱动功率较大，能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率，解决了负载能力不够的问题。
采用L298N作为功率放大器的输出控制直流电机。
线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管组成的 H型桥式电路用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。
这种电路效率非常高，H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电子管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的 PWM 调速技术。
这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。
5.软件设计流程图图1 软件设计流程图四、 目标、主要特色及工作进度1. 目标及主要特色通过前方红外探头实现智能循迹功能，正前方红外反射探头实现智能防撞功能。
能够自动识别道路并完成相关任务，即从起跑线出发，能沿黑色引导线控制机器人的行进、转弯和停止，机器人在行进中检测到铁片后，立即停止，并发出声光信号，同时显示行驶时间。
根据设计要求制作基于STC89C52单片机智能机器人，在智能机器人的自动循线、避障、检测、控制、显示等方面提出一些见解。
2.工作进度1、查阅资料、翻译英文资料、撰写开题报告 第 1周-第 3周2、系统总体设计及软件设计 第 4周-第 7周3、系统分析与调试 第 8周-第15周4、撰写论文并准备答辩第16周-第18周五、参考文献1.李朝青编著.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天航空大学出版社,20112.张洪润,傅瑾新.传感器应用电路200例[M].北京:北京航天航空大学出版社,20063.赵亮,侯国锐.单片机Ｃ语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,20034.台玉朋,李鹏,向福林,刘鑫宇,李桐.基于高性能单片机的循迹机器人控制系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2012(5)51-545.张拓,戴亚文.基于AT89S52单片机的智能循迹机器人设计[J].机电工程技术2009,38(01) 13-156.胡寿松.自动控制原理（第五版）[M].北京：科学出版社，20077.杨子文.单片机原理及应用.西安：西安电子科技大学出版社，20068.童诗白.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社，20019.WANG J L，SUN Y，LIU Z J，etal． Route planning based on Floyd algorithm for intelligence transportation system［J］．IEEE International Conference on Integration Technology，2007(3):20-24。