【编者按】
我校第二届“小发明小创造节”圆满落幕。“百万千人科教兴校工程，助力培养高素质应用型人才”，受到了社会各界和各大媒体的广泛关注。本届“小发明小创造节”汇聚了2396人次的小发明小创造，共收到“小发明小创造节”共申报项目757项，其中，实物型项目476项，创意性项目281项，共评选出“小发明小创造”优秀成果400项，其中一等奖20项，二等奖30项，三等奖50项，优秀奖300项，优秀发明创造团队5个，优秀组织奖4个，受到了专家学者和众多企业界朋友的支持和关注。
党委宣传部联合科技处开展2024年第二届“小发明小创造”线上博览系列展，今天展出——动力与电气工程学院 李申晟《蓝牙遥控小车重力感应循迹避障单片机智能车》。处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之才。让我们以此次活动为契机，让小发明小创造在科院落地生根、开花结果，让勤学善思、尊重技能、享受创造在校园里蔚然成风，让百万千人科教兴校工程助力学校高质量发展！
成果名称
蓝牙遥控小车重力感应循迹避障单片机智能车
项目组成员
李申晟
制作原理
红外循迹的制作原理主要基于红外线的发射与接收。 通常使用红外发射管发射特定波长的红外线，当红外线照射到白色或浅色物体表面时，会发生较强的反射；而照射到黑色或深色物体表面时，反射较弱。 在循迹装置中，会在适当位置布置红外接收管。红外接收管能够检测到反射回来的红外线强度。当接收管接收到较强的红外线信号时，输出的电信号较强；反之，接收到较弱的红外线信号时，输出的电信号较弱。 通过对多个红外接收管输出信号的处理和分析，可以判断出装置当前所处的位置相对于预设轨迹的偏差。例如，如果左侧的接收管接收到的信号强，而右侧的接收管接收到的信号弱，说明装置向左偏离了轨迹，控制系统就会发出指令调整装置的运动方向，使其回到正确的轨迹上。 在电路设计上，一般会使用比较器或 ADC（模数转换器）将接收管输出的模拟电信号转换为数字信号，以便微控制器（如单片机）进行处理和判断，从而实现精确的循迹控制。
创新点
1. 多传感器融合 将红外传感器与其他类型的传感器（如激光传感器、视觉传感器等）相结合，通过数据融合算法，提高循迹的准确性和稳定性，适应更复杂的环境和轨迹。 2. 自适应调节 设计一种能够根据环境光照、地面材质等变化自动调整红外传感器灵敏度和阈值的机制，使循迹系统在不同条件下都能保持良好的性能。 3. 深度学习算法应用 利用深度学习技术，对大量的红外循迹数据进行训练，让系统能够自主学习和优化循迹策略，提高对复杂轨迹和异常情况的处理能力。 4. 小型化与集成化 通过优化电路设计和传感器布局，将红外循迹模块做得更小、更轻，更易于集成到各种小型化的设备和系统中。 5. 无线通信与远程控制 为红外循迹系统添加无线通信模块，实现远程监控和控制，方便用户实时调整循迹参数和获取系统状态信息。 6. 能源优化 研究低功耗的红外传感器和节能的电路设计，延长循迹设备的续航时间，或者采用能量回收技术，提高能源利用效率。 7. 故障诊断与自修复 开发故障诊断功能，能够实时检测红外传感器的故障，并通过备用传感器或自动调整算法进行自修复，提高系统的可靠性。 8. 多目标循迹 使红外循迹系统能够同时跟踪多个目标轨迹，实现更复杂的任务，例如多机器人协同工作。 9. 智能路径规划 结合地图信息和红外循迹数据，实现智能的路径规划和优化，避免不必要的迂回和重复路径。 10. 抗干扰能力提升 采用特殊的滤波算法和屏蔽措施，提高红外循迹系统对电磁干扰、环境噪声等干扰因素的抵抗能力。
功能和用途
红外循迹具有以下功能和用途功能：1. 路径检测：通过红外传感器对特定的反射或发射红外线的路径标识进行感知和识别。2. 信号处理：将传感器接收到的红外信号转化为电信号，并进行处理和分析，以确定轨迹的位置和方向。3. 运动控制：根据检测到的轨迹信息，为移动设备提供控制指令，实现精准的沿着预设轨迹运动。用途：1. 工业自动化：在工厂的生产线上，引导自动化运输设备（如 AGV 小车）按照规定路线搬运物料，提高生产效率和物流自动化水平。2. 机器人导航：为各类机器人（如清洁机器人、巡检机器人等）提供导航，使其能够在特定区域内自主移动并完成任务。3. 玩具制造：应用于具有循迹功能的玩具车、玩具飞机等，增加玩具的趣味性和可玩性 智能仓储：帮助仓储中的搬运设备准确找到货物存放位置，实现货物的高效存取 5. 无人驾驶：作为无人驾驶车辆的一种辅助导航手段，增强车辆在特定场景下的行驶安全性和准确性 6. 教育科研：用于教学实验和科研项目，帮助学生和研究人员深入了解自动控制和传感器技术。
成果展示
中共山西应用科技学院委员会 宣传部
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