江家强 基于无线信号发送与接收技术的智能跟踪狗申请书

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书作品名称：基于无线信号发送与接收技术的智能跟踪狗所在学院：工程学院 申报者姓名 （集体名称）：工程实践 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名江家强性别男出生年月1986.5学院工程学院系别、专业、年级06级电气工程及其自动化学历大学本科学制四年制入学时间2006.9作品名称基于无线信号发送与接收技术的智能跟踪狗毕业论文题目通讯地址华南农业农学华山宿舍6栋206邮政编码510000办公电住地通讯地址华南农业农学华山宿舍6栋206邮政编码510000住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位林洪军男20大学本科华南农业大学工程学院赵业有男20大学本科华南农业大学工程学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写； 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结 构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称基于无线信号发送与接收技术的智能跟踪狗作品分类（ A）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标1 作品发明目的： 本作品基于简单的无线信号发射与接收技术，配合上一些简单机械设备，实现了电机机器对信号源的准确定位和跟踪，可以广泛应用于日常生活，工厂产品分配工作，商场商品发送以及科研中。由于本作品实现了电机对信号源（假如人带上信号源，电机跟踪的目标就变成人了）的随时跟踪，这就相当于人的身边多了一位帮忙“拉东西，提东西的忠实助手”，这就可以大大减少人的工作负担，让人工作，生活，旅行等虽然物质很多，但也能轻松应对，加上本产品设计简单，零件价格便宜，易于操作，可以广泛生产和应用。2 作品总体描述本作品是基于无线电磁信号的发送及接收技术的一项小发明,整个系统由五个部分组成,分别是信号接收系统,信号发生器,电机驱动系统,报警系统,电源检测系统.。2.1 整个系统的大体构架如下所示： 2.2 各子块组成元件及其简略功能2.2.1信号发生器信号发生器是由一个电磁信号发生源和一个蓝牙信号发生器组成，其功能主要是负责发出正常稳定的电磁信号和蓝牙信号，确保信号接收系统在接收到信号的情况下可以正确显示出来。2.2.2 信号接收系统：信号接收系统是整个系统的核心部分，在系统中居于CPU作用，主要由一个无线电测向机，一个蓝牙接收器，一个TMS320LS2407A芯片和五个红外传感器，还有一个单片机组成，其功能是接收各方面的信号，并作出正确的指令。其中，无线电测向机接收电磁信号，判断电磁信号的位置，给电磁信号定位，发出指令给电机驱动部分，让其实现跟踪。蓝牙接收装置接收蓝牙信号，通过判断蓝牙信号的有无来决定接收部分是否超出信号发生装置允许范围，假如超出，处发出指令到报警系统，让其报警。假如有障碍物（主要是生物）五个红外传感器可以接受到该物体的红外，通过TMS320LS2407A芯片的处理转为对电机转向的功能，此功能主要由distbug算法实现。2.2.3电机驱动系统电机驱动系统电机驱动采用根据H桥结构，应用MOSFET驱动芯片IR2110自制的驱动电路。此电路是一个成熟的科研技术，接收到红外传感器的信号，经过处理，可以实现避障功能。2.2.4报警系统报警系统是由若干个蜂鸣器组成。由于考虑到产品在跟踪过程中因为客观条件限制或者其他人为因素（例如他人趁主人不在意的盗窃行为），不可避免地出现系统离开信号源允许范围（例如6m）的情况，为避免因为这样而财产丢失，特定设计一个报警器。因为蓝牙信号接收具有范围限制，一般为5m6m，假如信号接收系统中蓝牙接收不到信号，则说明系统已经在信号源允许范围内，则报警系统发出报警信号，提醒主人寻找系统。2.2.5电源检测系统由于也有一种情况是因为系统电力不足而导致跟不上，所以特意设置一个电源检测系统随时检测电源电量，出现电量不足情况马上发出更换电池的报警信号。2.3其中，五个部分协调工作时可以实现的整体功能有：信号发生器发出信号，信号接收系统通过接收信号的方向以及大小，判断出信号源的距离和方向，对信号源进行测距和定位，并通过单片机处理作出相应指示到电机驱动系统，指挥电机对信号源进行跟踪，为了避免信号接收系统距离信号发生器太远而造成丢失信号接收系统装置，设定一个合理的距离，假如信号接收系统距离信号发生器超过这个距离，信号接收系统会发出相应指示到报警系统指挥其发出报警信号。另外，接收系统中还有五个红外线接收传感器，对整个系统前进方向进行障碍探测，如检测到有障碍存在，则可以发出指令让其实现转弯，避免不必要的碰撞。同时，电源检测系统会时刻检查信号接收系统的电源电量，假如电量不足，报警系统也会发出更换电池的报警信号，避免因电源不足而造成信号接收系统跟不上信号发生器。五个分系统共同写调工作，就可以信号接受系统对信号接收器的快速准确跟踪。3 设计基本思路3.1 整个系统工作流程图如下： 是3.2 工作流程说明和功能实现技术方法：开启信号发生装置和信号接收系统的开关，信号发生装置同时发出电磁信号和蓝牙信号，其中电磁信号由一个PX-80C系列无线电测向信号源发出。信号接收系统中，蓝牙接收器搜寻蓝牙信号，如果能接收到，就说明离信号发生源在允许范围内（大约6m），电机继续正常工作。假如接收不到，则说明已经超出允许范围，蓝牙处于开启而无信号的条件下，这时通过单片机处理向报警系统发出报警脉冲指令，命令报警系统报警。同时，无线电测向信号源发出的信号由与之对应的无线电测向接收机接收，通过比较芯片的多方向比较，寻找最大信号源方向，实现对信号源的定位，当确定找到信号源方向时，驱使电机按这个方向行走。另外，信号接收系统中的红外传感器每时每刻对电机前进方向传过来的红外进行探测和判断，假如在前方一定距离内有有障碍物，接收到较强的红外线，则通过TMS32OLS2407A 芯片和E30S6-360光电旋转编码器的处理，可以实现驱动电机绕过障碍物的功能。而电源检测系统也会时刻检测信号接收系统的电量，假如电量足够，电机继续前进，假如电量不足，发出指令到报警系统让其报警。最后，电机在所有允许运行的条件都满足的情况下，实现对信号源的快速，精确跟踪。4 创新点本产品与一般的定位跟踪系统有很多区别和改造： 首先，本产品制造成本低，结构简单，才来均来自现成，不需要太多的高端科研技术却可以实现先对齐全的功能。在整个系统里设有电源报警及距离报警，完善了整个系统的人性化操作，实现机器与人的一种必要沟通，保护主人利益不受侵害，更加贴近生活。而在总体设计方面，增加了系统一个绕障功能，避免不必要的碰撞和麻烦，使到系统更加智能化，无需人为地控制。5 技术关键和主要技术指标 本作品技术关键有两处：5.1 如何实现对信号源的准确定位 经过老师的耐心指导和我们队员的长时间讨论分析，我们总结出有三种方案可实现对信号源的定位，三种方案各有优劣，最终我们确定一个正选方案和两个后备方案，现分析如下： 方案一：利用现成的无线电测向机发射与接收模块，价格便宜，操作简单，而且测量准确，只要能将接收系统准确接入电路，就能实现接收功能，然后根据发生谐振的方向就是信号最强的方向的特点，就能准确定位出信号源的位置了。本设计唯一的不足就是发射装置和接收装置体积相对大了点，（和对讲机体积相当），携带有点不方便。发射模块技术指标如下：1发射频率：在3500-3600KHz内选定 2、频率稳定度：优于5010-6 3、输出功率：0.7W 4、整机效率：约30%5、电源：DC9V电路结构图如下所示电路结构功能如下：为磁棒天线，为拉杆天线，为单、双向转换开关，用于判断信号源方向，及外围电路组成高频放大器，将天线接收的信号放大后由耦合输出。、及组成可调式变形电容三点式振荡器，调节可改变变容二极管反偏电压，从而改变该管电容量使振荡频率发生变化。稳压管用于消除因电池电压下降造成振荡频率不稳。振荡信号与输出的高频信号叠加，再由二极管混频产生差拍信号，经检波和低通滤波后产生的音频信号由、组成的低频功放电路放大，这里起到混频和检波双重作用。工作点的检查：稳压管可取的，当置于增益最大时两端电压约为（约），两端电压约，两端电压约。 当产生谐振信号时，信号接收器所对方向就是信号源方向。 由于方案一操作简单，价格便宜，测量准确，被我们确定为首选方案。方案二： 利用磁场作为信号源，线性霍尔集成传感器作为接收器，并通过对线性霍尔集成传感器进行一定的位置安排，达到定位功能。线性霍尔集成传感器将霍尔器件，放大电路，电压调整，电流放大输出级，失调调整和线性度调整等部分集成在一块芯片上，其特点是输出点随外磁场感应强度B显线性变化。它分为单输出端和双输出端。如果将硅平面工艺技术将差分放大器，施密特触发器及霍尔元件集成在一起，可以大大提高传感器灵敏度， 线性霍尔集成传感器的电路图如下所示：芯片SL3501M外型与接口如下： 至于如何安排接收器的位置，又有两种排列方法，现比较如下排列方法一：将六块传感器排列成正六边形，每条边都有一块，结构如下图所示： 线性霍尔集成传感器是怎样感应到磁场的大小的会有两种情况，情况一：信号源不在相邻两传感器形成的夹角的角平分线上，如下图所示： 这样，六块传感器中只有一块接收到的磁场信号是最强的,而这一块正是正对着信号源的那一块传感器，如图中的传感器A，所以显示出来相应的电压值也就是最大的，这时，只要通过几块74HC85芯片对六块传感器相应显示出来的电压值作比较，就能找出这块芯片，也就找出了信号源方向，再发出指令到电机，命令其跟踪A的方向，就能实现定位跟踪功能了。情况二：信号源刚好在相邻两传感器形成的夹角的角平分线上，如下图所示：传感器A信号源 。. 传感器B这时，就有两块传感器（如图上的传感器A和B）接收到的信号强弱是一样的，并且比其他四块都要强，通过74HC85芯片的比较出来，有两个相同的数值，这时，只要通过编程，要求相同数值时，电机的运动方向就是这两块传感器的对角线，只要信号源保持在对角线上，也能准确实现定位跟踪，当信号源开始偏离对角线时，这是又回到情况一的解决方法上。这种排列方式在理论上可以实现得很完美，但因为现实中，传感器的灵敏度可能达不到理论上那样精细，所以，这种排列方式之作后备之选。 排列方法二 这种方法的基本构思是将线性霍尔传感器贴在一个可旋转的小型圆柱形旋转器表面上，这旋转器在旋转的同时带动一个可调电位器，机器外表结构大体如下所示： 仅一块传感器 变阻器 圆柱形旋转器上紧贴有一块线性霍尔集成传感器，因为线性霍尔集成传感器对磁场非常敏感，会对磁场最强的方向产生效应，便会产生力矩调整传感器位置，使其正对着信号方向，力矩对圆柱体产生驱动作用，而圆柱体旋转过程中拉动变压器左右滑动，设定滑动角度与电阻阻值成正比，则可以使变阻器具有记忆功能。例如设传感器原来位置为0度，电阻值相应为0欧，当旋转器转过顺时针90度时，电阻值相应向右滑动一定距离，使阻值变为90欧；当旋转器逆时针旋转90度时，变阻器向左滑一定距离，使阻值变回0欧。这样便实现了记忆功能，可以发出更准确的指令给电机，让其实现跟踪。两种排列方式各有优劣，因为方法一中 六块传感器很难实现精确测量，如果实现的条件下可以方便比较，方法二中避免了误差比较问题，但很难实现传感器对信号的跟踪。但两者比较，方法二可以实现得更加好，最终我们选用了排列方式二。 但是，对于方案二而言，由于霍尔传感器的信号源是磁场，没有固定频率，不能达到一对一跟踪，而且，在生活中常有磁场干扰，在工厂中尤其严重，虽然这种方法相比较方案一而言价格会便宜很多，但总体考虑，还是将其作为后备方案。方案三 用超声波作为信号源，超声波传感器作为接收接收系统，并且经过合理的位置安排，也能实现在一定程度上对信号源的定位功能。由于超声波是一种高频率声波，具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点，但是，因为超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，一般遇到障碍物就会被反射回来，而在本设计中，显然是不太合实际的，再多障碍物的地方，跟踪就跟不上了。但，在没有障碍物的地方，本方案也达到相当高的跟踪水平。而且，第三方案设计起来是最便宜的，所以，也将本方案作为第二后备方案。 至于位置上的安排，也就是对应方案二中的两种排序方法，最终选用排列方法二。综上所述，经过详细比较，我们决定对于实现对信号源的跟踪技术这个问题，采用利用现成的无线电测向机发射与接收模块。5.2 如何实现遇障碍拐弯技术“ 智能路径规划算法的移动机器人”是一门独立的课题，但经过改造，也适用于我们这个设计。实现移动部分功能的底盘俯视图如下图所示，通过调节电机部分2个主动轮的速度变化改变运动轨迹，当V左=V右,时，电机驱动直线前进；当V左V右时，电机向右运动。两个从动轮能准确地返回电机的运动距离。采用这种主从设计，而没有采用编码器和主动轮同轴的方式，是为了防止电机在受到意外碰撞或者电机加速度太大造成的主动轮空转但位置却没有改变的现象。因为从动轮反映的就是电机的实际运行轨迹，所以，能够作为作为机器人位置和瞬时速度的反馈信号。红外传感器能检测一定距离内是否有障碍物，用于电机局部避障的输入信号。 电机的控制系统如下图所示 ： 处理器采用TMS320LS2407的16位DSP芯片，因其采用高性能静态CMOS技术，降低了控制的功耗。另外，编码器采用Autonix的E30S360光电旋转编码器。电机驱动采用根据H桥结构，应用MOSFET驱动芯片IR2110自制的驱动电路。输入信号包括1方位控制信号（0为正转，1为反转）和一个通道的PWM控制信号，可以有效调节点机的频率和速度。电机的驱动电路图如下所示：红外传感器的检测距离距离可以达到01m的范围内可调，输出的数字信号经光耦滤波后输入给处理器。TMS320LS2407芯片根据红外传感器阵列检测到的信号采取相应的避让措施。前侧的红外传感器阵列的实时信息，根据Distbug算反实现电机局部避障能力。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）1与现有技术的相比11发射与接收系统11 1无线电波发射与接收经过讨论，我们小组最终采用了基于无线电波技术制成的发射与接收系统，而我们的发射与接收系统，信号源主要由一个电磁信号发生源和一个蓝牙信号发生器组成，接收主要就由一个无线电测向机和一个蓝牙接收器组成，这几个就构成我们作品信号的发射与接收系统。下图为电磁信号发射与接收的装置： 无线电波的发射与接收系统该装置在原理上比一般的机器人的发射与接收系统为简单，是市场上普遍存在、现成的装置，所以在制作比较简单，而且该装置不属于高端的产品，所以整体成本上比市场上部分的发射与接收系统低。而现在某些机器人采用红外线传感器或其它的一些元件来组成机器人的发射与接收系统，例如现在的自动追踪红外线源的机器人，主要由三部分组成：红外线感应接收部分、微处理器和电机驱动部分。结构框图见图1各部分的功能：红外线感应接收部分检测载波频率为38kHz的红外线发射波；微处理器负责处理传感器输入的信号，并为电机驱动部分提供相应的方向控制信号；电机驱动部分步进电机使用权电器人按照相应的指令的方向前进。 如上图，红外线感应部分主要由红外线传感器组成，整个功能也可以实现跟踪功能，但因红外线在电磁波谱中，波长介于红光和微波间，波长在0.773微米为近红外区；330微米为中红外区；301000微米为远红外区。所以红外线的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比红外线的波长大好多，因此红外线的衍射本领很差，一般遇到障碍物就会被反射回来，而且红外线的的传输距离短，只沿直线传输，在发射与接收中实现的是点对点的传输,在整个发射与接收系统里存在一定的不足。而相对于我们的作品，我们采用无线电波来实现整个系统的信号的发射与接收，而我们发射置的发射频率：在3500-3600KHz内选定 ，频率稳定度：优于5010-6 ，无线电波在传输过程中，是依靠电场和磁场的相互激发来实现一种信号的传输，传输过程不受传播介质的限制，而且电磁波的传播是四周各个方向进行传播的，在跟踪狗与信号在人群密集的场所时，无线电波的传播能够很好地绕过人群，实现信号的接收，而且信号源发送一种频率的信号，无线电测向机则会接收同种频率的电波，实现了对信号源的一种识别，不会令到自动跟踪跟踪狗出现跟错人的现象。而我们的发射与接收装置的传播距离比较长，可达几十米。而我们的无线电测向机整机设计紧凑，性能稳定，对信号发射的信号具有较高的灵敏度，测量的误差较小。所以相对于红外线传感器做成的发射与接收系统，我们的作品的发射与接收系统具有一定的优势。112 蓝牙信号的发射与接收在跟踪狗里安装蓝牙的发射与接收装置，不仅实现跟踪狗与信号源之间距离的测量，而且利用蓝牙接收距离受限的特点，并与报警系统相结合，当跟踪狗与信号源的距离超过蓝牙允许接收的距离时，报警系统就发出警报提醒物主，有了这个装置，使到整个跟踪狗相比于现有的一部分机器人更趋向人性化，更好地实现了系统与人的信息沟通。与我们作品相比，现有的一部分采用红外线与超声波来测距的机器人，由红外线与超声波自身的波长比较短，不易发生衍射，所以在传输过程遇到障碍物不会绕过障碍物，而被反射回来，而且蓝牙比起以往的红外线的传输技术，只要在有效的范围内，可以穿透不同的物质，不同限度地进行设备间的互联，方便性大大增强，而且很省电，对人体危害更小。12 拐弯绕障方面 拐弯绕障技术主要实现了跟踪狗自动检测出它前面的障碍物并能顺利绕过障碍物的功能，体现自动跟踪跟踪狗一个智能化的特点。对比于前面所述的自动跟踪红外线源的机器人，在其左、中、右三个方向放置传感器以检测红外线发射源的位置，并通过单片机与三个传感器的输出相连，通过单片机的编程实其的左转，右转和直行，但由于红外线的沿直线传播的特性，所以当该机器人遇到障碍物或拐弯时，其就法无法追踪红外线源，而停止行动。而其他的一些的机器人只能实现直线行走，不能拐弯，如果其能实现拐弯功能，但也是无法检测出前面是否有障碍物，万一遇到障碍物就无法绕过障碍物继续前行。而我们的自动跟踪跟踪狗，在拐弯绕障方面，功能比较完善，跟踪狗通红外传感阵列能检测一定距离内是否有障碍物，用于电机局部避障的输入信号，通过前面所述的绕障技术顺利绕过障碍物，继续追踪信号源。而且跟踪狗是通过轮子来行驶，可以实现很好的转弯功能。以下为自动跟随踪跟踪狗的底板组成图： 13 电源检测系统与报警系统 在现阶段里，一般的机器人能实现行走，拐弯，跟踪等功能，但电源检测系统与报警系统很少设计到机器人里面。但我们考虑到跟踪狗在行驶过程中出现电量不足而无法前行或距离信号源太远这两点，所以在跟踪狗里面我们了增设电源检测系统与报警系统，比其他的机器人在功能上更加完善，更加齐备，使到成个系统能有条不紊完成所有的功能。14 总体比较 与其他的机器人相比，在成本上，我们所使用的元件不多而成本都是比较低，这些元件在市场上都很能容易购买，所以跟踪狗的实现成本不高，而且容易实现。在技术上，总体的功能比较齐全，而且比一般的机器人增加了电源检测系统与报警系统，从信号源的接收，到绕障，再到跟踪信号源的整个过程，跟踪狗可以实现很好跟踪功能，跟踪过程可以对信号进行跟踪定位，检测避开障碍物，脱离距离过大和电源报警等功能，这些使我们的作品比一般的机器人具有更加完善和齐全的功能。2.1技术特点：我们的作品能准确对信号源进行定位，并能自动对其跟踪。当而且信号如果持续不断地发射信号，则整个系统将会通过发射与接收装置对信号进行信号追踪，并能通过电机向信号源前进追踪信号，向前跟着信号一起运动，并能与信号源保持一定的距离，对信号源进行信号的跟踪，在系统整个运作过程都是由由系统自运操控，包括遇到障碍物，超过允许范围时的处理方法，都是由系统自身去完成，可以概括地说我们技术特点是智能化的，人性化的。3 显著进步：我们的作品成个系统的制作都采用价格比较便宜的元件，所以总体成本都比较低。而且在功能比较齐全和完善，是一个低成本，多功能的装置。相比于一般的机器人，我们的作品除了能够直走和拐弯，还可以自动对信号源进行跟踪，而且在运行的过程中，系统能检测面前出现了障碍物，能够选一条很好的路径绕过障碍物，继续追踪信号。这比一般的机器人只能直走，或不能拐弯，或与障碍物发生碰撞，我们的自动跟踪电子在这些问题上作了很大改进，实现我们的电子能对信号源自动跟踪，并能在行驶过程中顺利绕过障碍物。而且我们增设了电源检测系统与报警系统，使到整个作品设计得更加人性化。而在我们的发射与接收系装置里，我们采取一些简单的装置：一个电磁信号发生源发生源与无线电测向机组成，在这个系统的构造和布局上都是以比较简便的方式来实现，使到成个系统的总成本降低。4.参考文献【1】 电磁场与微波技术（第二版） 李绪益【2】电磁场与电磁波（第二版） 王家礼 朱满座 路宏敏【3】 基于多传感信息融合的移动机器人路径规划 李瑞峰 李伟招【4】 基于群集智能算法的移动机器人路径规划 袁杨 陈雄【5】 传感器与微系统 2008年第27卷第九期【6】 传感技术 李春茂作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果作品所处阶 段（ ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式作品可展示的形 式 实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测1 使用说明：本作品有两个装置：手持式的发生装置和跟踪主体。 本作品使用简单，打开发生装置和跟踪狗的开关电源：系统就迅速运行，扫描装置（在跟踪狗的内部）就立刻扫描发射装置的位置，然后自动调节跟踪狗的方向（面向放射装置），再调节与发射装置的驱离（设定为一米）。完成以上的动作后，跟踪狗就会自动跟踪发射装置。2.1作品的技术特点和优势本作品最大技术特点是能够实现自动跟踪发射装置，实现无线定位和测距，并且能绕过障碍物。 1 采用的是无线电测向机发射与接收模块来进行的信号的准确定位和测距。通过无线电作为我们的发射与接收系统，与平时的发射与接收系统有点区别，在构造上，原理上都比较简便，不需要高端的技术来实现，具有很大的可行性。而信号通过无线电测向机发射模块，可实现较大范围的信号传输，而且在传输上，无线电波的衍射能力比一般的波要好，可以很好地绕过障碍物，准确地被接收模块接收180度的转向；2 绕过障碍物的功能：信号接收系统中的红外传感器每时每刻对电机前进方向传过来的红外进行探测和判断，假如在前方一定距离内有有障碍物，接收到较强的红外线，则通过TMS32OLS2407A 芯片和E30S6-360光电旋转编码器的处理，可以实现驱动电机绕过障碍物的功能。3 超出预定距离警报（设定六米）：信号接收系统中，蓝牙接收器搜寻蓝牙信号，如果能接收到，就说明离信号发生源在允许范围内（大约6m），电机继续正常工作。假如接收不到，则说明已经超出允许范围，蓝牙处于开启而无信号的条件下，这时通过单片机处理向报警系统发出报警脉冲指令，命令报警系统报警。4 电源电量判别：当电源的电量少于系统的工作的电量的时候就发出警报，提示充电！3市场分析：1 随着科技的进步，机器人已经走进我们的生活，成为人们休闲娱乐的伙伴。然而你经常会遇到这样的情况：当你希望同机器人进行交流的时候，它却可能不在你的身边。如果有那么一种机器人，可以主动地跟随主人的运动，你走到哪里，它会跟你到哪里，那将是一件非常美好的事情。电子跟踪机器狗的开发是基于整套的传感器系统，它可以实时获取目标人物的位置，并实现自动跟踪。自动跟踪跟踪狗有着非常广阔的应用空间，行李运输就是其中一个潜在的发展领域：它可以在机场帮助乘客运输行李，能按照乘客行走的路线，在同一时间将行李运送到乘客到达的位置，也可以商场商品发送，工厂产品分配工作等等。而基于无线信号传感器的自动跟踪跟踪狗，制作所需的元件成本比较低，而且制作简单，所以一个这样的系统总成本都比较低，而且我们的作品在功能上比较完善，而且实现的功能强大，可以应用到生活，工业等多个领域，应用范围广，具有很大的发展法潜力，所以相比一些比较高端的电子产品更能获取更多的利润。2 本作品具有便携的特点，无论是大人，小孩或老人都适用。在当今繁忙都的社会，设计方便人们的生活的产品是更加能适应这社会的发展。在生活上，我们难免会遇到有携带文件在办公楼里走来走去，一两份就没什么，但你需要一次搬运十来斤的文件，或者有搬运好几次的话。那对谁来说也很辛苦。对于要在街道上派发传单的人来说，对于经常忘记拿东西的人，如果能有一台贴心的跟踪狗跟着你走来走去，这能提高效率，减轻人的负担。3 在餐厅，酒店等服务性场所，借助自动跟踪箱的“运输”，把点心、佳肴、小吃送到客人那里。不仅体现本店的服务水平，更能给人一种享受高档生活的感觉！在列车，飞机，一样可以应用到。4经济效益：本作品设计简单，零件价格便宜，易于操作，可以广泛生产和应用。同比其他相似的产品，本作品的成本相对来言比较便宜，并且本作品集电子产品的跟踪狗优点于一身，将其改造并与其他技术融合。发展为可以应用在工厂(电子工厂的工人在检测产品时，用本作品携带工具，做到去到哪就检测到哪)，医院（护士使用本作品可以代替手推车来送医药品，为护士们减轻负担，提高她们的办事效率）。除了以上所说之外，本作品可以适当修改输出功率，可以应用在小范围的运输大质量物品。应用本作品的核心技术，可以将使用范围扩展，提高经济效率。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。自动目标识别与跟踪的目的就是要在视频序列的连续图像帧之间建立有关特征的对应匹配，获取关于位置、速度、形状、纹理或色彩等的连续信息。这些被跟踪匹配的特征可以是点、线、图像块、轮廓以及3D特征元等。人体运动跟踪也就是要建立图像序列中人体的这些特征之间的对应关系。己有的人体运动跟踪研究可分为跟踪头、手、腿等身体各部分的运动和跟踪整个人体的运动等。就所跟踪视频的来源而言，有对应于单个摄像机获取的单目视频和对应于多个摄像机同步获取的多目视频中的人体跟踪，与此相应的有二维跟踪和三维跟踪方法。在机器视觉领域，对于自动目标识别 (ATR:AotomaticJ么rget价cogni-tion)技术，国内外有很多机构在研究，国外如:1997年美国国防高级研究项目署 (DefenseAdvaneedResearehprojeetsAgeney)设立的以卡内基梅隆大学 (CarnegieMellonUniversity)为首、麻省理工学院等高校参与的重大视觉监控项目 VSAM(VISualSurveilianceAndMonitorins)ls，主要研究用于战场及普通民用场景进行监控的自动视频理解技术，其研究开发了“实时视频中动目标识别分类与跟踪系统” (MovingThrgete一。i且 eationand肠 ackingfrom取 alTimevideo)，可以对视频中的目标实时监控及跟踪，并识别两种目标:人和汽车;实时视觉监控系统W4叫不仅能够定位人和分割出人的身体部分，而且通过建立外观模型来实现多人的跟踪，并可以检测人是否携带物体等简单行为;IBM与Mierosoft等公司也正逐步将基于视觉的手势识别接口应用于商业领域中;在民用方面，2007年日本罗