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论文存档材料
论文存档材料
附2：
本科毕业论文（设计）工作记录
学院汽车学院
专业电气工程及其自动化
姓名刘涛涛
学号200909140401
学院意见
院长签字：
2012年06月26日
附4：
毕业论文（设计）任务下达书
学生 刘涛涛 （学号 200909140401 ）:
现将毕业论文（设计）任务下达书发给你。
毕业论文（设计）任务下达书内容如下：
一、毕业论文（设计）题目
超声波测距在机器人避障中的应用
二、主要内容
本论文提出了基于超声波传感器测距的移动机器人的模糊避障系统，采用单片机AT89C51为核心，用超声波测距的方法检测障碍物，通过单片机对信号的处理，驱动电机的转向，左右前进与后退，从而达到自动避障的功能。
三、基本要求
利用超声波测距来计算距离从而来实现移动机器人的顺利避障行走
四、主要参考文献
【1】刘凤然，田红芳，王侃.基于单片机的移动机器人自动避障控制系统.中国仪器仪表，2001，3：
27-29
【2】蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京：
高等教育出版社，1999.4
【3】徐国华，谭敏.移动机器人的发展现状及其趋势.机器人技术与应用，2001.3
【4】刘玉琴，刘敬文.超声波测距仪在移动机器人避障中的应用，2006.6
【5】刘晔，王峰，韦兆碧，等.超声波测距仪的研究.计算机测量与控制，2002.10
【6】栗桂凤，周东辉，王光昕.基于超声波传感器的机器人坏境探测系统.传感器技术，2005.2
【7】孟庆春，齐勇，张淑君等.智能机器人及其发展.中国海洋大学学报，2004，34（5）：
831-838
【8】罗本成等.机器人多路超声波坏境探测器的研制.中国科学院研究生院学报，2002，19
（2）：
172-176
【9】李茂山.超声波测距原理及其实践技术.实用测试技术，1994.1
【10】曾德怀，谢存禧等.行走机器人的超声波测距系统的研究.机械科学与技术，2004，23（5）：
613-616.
【11】王云涛，鲍青衫等.超声波测距系统在移动智能机器人中的应用.哈尔滨工业大学学报。
1998，2，30
（1）：
20-23
【12】张迎新等.单片机初级教程（单片机初级基础）.北京航空航天大学
【13】华成英等.模拟电子技术基本教程.清华大学出版社
【14】庄晓东，孟庆春，殷波等.动态坏境中基于模糊概念的机器人路径搜索方法.机器人，2001，23（5）：
397-399
五、进程安排
阶段
起止日期
主要内容
1
2012年09月10日－2012年10月10日
查阅相关文献资料，明确研究内容，进行选题。
2
2012年10月11日－2012年11月11日
收集、整理材料，编写提纲。
完成开题报告。
3
2012年11月12日－2013年03月12日
论文撰写，提交中期检查表
4
2013年03月13日－2013年04月05日
提交论文初稿、修改、答辩
六、本毕业设计（论文）任务下达书于2012年06月26日发出。
毕业设计（论文）应于2013年04月05日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业论文（设计）答辩委员会。
指导教师（签名）：
学 生（签名）：
刘涛涛
注：
毕业设计（论文）任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。
附5：
本科毕业论文（设计）文献综述（学生用表）
学生姓名
刘涛涛
学 号
200909140401
题 目
超声波测距在机器人避障中的应用
随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已被广泛应用到多个领域。
目前，典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD探测、雷达测距、激光测距等。
但是雷达测距容易受到电磁波的影响，激光测距成本太高等因素。
与前几种测距方式相比，超声波测距可以直接测量近距离目标，而且覆盖面积较大的优点。
目前，超声波测距已普遍在液体测量、移位机器人定位和避障等领域，应用前景广阔。
无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。
本设计采用以单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
系统由AT89C51单片机、发射电路、接收电路、超声波传感器、七段LED数码显示管组成。
接收信号经单片机综合分析处理，实现超声波的发送与接收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离。
实验方案：
本设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
系统由AT89C51单片机、发射电路、接收电路、超声波传感器探头、八段LED数码显示管组成。
实现原理与过程：
由单片机产生40kHz的方波，但是这个方波太弱需要经过放大才能驱动超声波发生器，经过放大后，超声波传感器发射端震荡发射超声波。
超声波经过反射物反射回来后由传感器接收端接受，当收到超声波的反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在单片机的外部中断源输入口产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离，结果输出给LED显示。
所需6V直流电源或者5V电脑USB电压。
本课题介绍了一种基于单片机的超声波测距系统的原理和设计。
给出了硬件和软件的设计方案。
超声波传感器是本系统的核心器件，本论文详细地介绍了超声波传感器的原理、结构、检测方式以及它的一些特性。
只有深入地了解超声波传感器的工作原理，才能更好的设计测距电路。
单片机是本系统的控制部分，采用Atmel公司生产的AT89C51芯片。
通过对单片机产生的信号进行放大，以驱动传感器工作。
接收电路采用的是CX20106A，通过接收电路对接收到的信号进行放大和整形，最终再输出负脉冲给单片机响应中断程序。
本系统的LED显示部分采用的是动态扫描方式，并用单片机软件译码。
单片机内部采用C语言编程，信号的产生、时间差的读取、距离的计算以及显示输出的译码都由单片机编程完成。
本文实现了利用超声波测距信息来实现移动机器人的顺利避障行走，是因为超声波测距仪信息处理简单、速度快，但它也具有一定的局限性，主要表现在探测波束角过大、方向性差、只能获得目标的距离信息，而不能准确地提供目标的边界信息等，故需要对数据的融合算法进行进一步的研究，以消除它的缺陷。
【1】刘凤然，田红芳，王侃.基于单片机的移动机器人自动避障控制系统.中国仪器仪表，2001，3：
27-29
【2】蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京：
高等教育出版社，1999.4
【3】徐国华，谭敏.移动机器人的发展现状及其趋势.机器人技术与应用，2001.3
【4】刘玉琴，刘敬文.超声波测距仪在移动机器人避障中的应用，2006.6
【5】刘晔，王峰，韦兆碧，等.超声波测距仪的研究.计算机测量与控制，2002.10
【6】栗桂凤，周东辉，王光昕.基于超声波传感器的机器人坏境探测系统.传感器技术，2005.2
【7】孟庆春，齐勇，张淑君等.智能机器人及其发展.中国海洋大学学报，2004，34（5）：
831-838
【8】罗本成等.机器人多路超声波坏境探测器的研制.中国科学院研究生院学报，2002，19
（2）：
172-176
【9】李茂山.超声波测距原理及其实践技术.实用测试技术，1994.1
【10】曾德怀，谢存禧等.行走机器人的超声波测距系统的研究.机械科学与技术，2004，23（5）：
613-616.
【11】王云涛，鲍青衫等.超声波测距系统在移动智能机器人中的应用.哈尔滨工业大学学报。
1998，2，30
（1）：
20-23
【12】张迎新等.单片机初级教程（单片机初级基础）.北京航空航天大学
【13】华成英等.模拟电子技术基本教程.清华大学出版社
【14】庄晓东，孟庆春，殷波等.动态坏境中基于模糊概念的机器人路径搜索方法.机器人，2001，23（5）：
397-399
【15】张汝波，周宁，顾国昌等.基于强化学习的智能机器人碰壁方法研究.机器人，1999，21（3）：
204-209
不够可加附页
附6：
本科专业职业生涯设计开题报告书
学生姓名
刘涛涛
学号
200909140401
题 目
超声波测距在机器人避障中的应用
内容：
设计题目：
超声波测距在机器人避障中的应用
设计的目的与意义
设计的目的
随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：
研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。
在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
设计的意义
随着科技的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统也有较大发展，其状况不断改善。
但是，由于历史原因合成时间住的许多不可预见因素，城市给排水系统，特别是排水系统往往落后于城市建设。
因此，经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。
城市污水给人们带来了困扰，因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理，人们生活舒适显得非常重要。
而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统，保证机器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。
控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。
因此，设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。
这就是我设计超声波测距仪的意义。
设计任务与要求
设计一超声波测距仪，任务：
了解超声波测距原理。
（1）了解超声波测距原理。
（2）根据超声波测距原理，设计超声波测距器的硬件结构电路。
设计一超声波测距仪，要求：
（1）设计出超声波测距仪的硬件结构电路。
（2）对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送与接收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离。
（3）对设计的电路进行分析。
（4）以数字的形式显示测量距离。
设计思路
（1）超声波测距原理
发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。
（2）超声波测距仪原理框图如下图所示
单片机发出40kHz的信号经放大后通过超声波发射器输出；超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大，用锁相环电路进行检波处理后，启动单片机中断程序，测得时间为t，再由软件进行判别、计算，得出距离数并送LED显示。
主要参考文献
【1】刘凤然，田红芳，王侃.基于单片机的移动机器人自动避障控制系统.中国仪器仪表，2001，3：
27-29
【2】蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京：
高等教育出版社，1999.4
【3】徐国华，谭敏.移动机器人的发展现状及其趋势.机器人技术与应用，2001.3
【4】刘玉琴，刘敬文.超声波测距仪在移动机器人避障中的应用，2006.6
【5】刘晔，王峰，韦兆碧，等.超声波测距仪的研究.计算机测量与控制，2002.10
【6】栗桂凤，周东辉，王光昕.基于超声波传感器的机器人坏境探测系统.传感器技术，2005.2
【7】孟庆春，齐勇，张淑君等.智能机器人及其发展.中国海洋大学学报，2004，34（5）：
831-838
【8】罗本成等.机器人多路超声波坏境探测器的研制.中国科学院研究生院学报，2002，19
（2）：
172-176
【9】李茂山.超声波测距原理及其实践技术.实用测试技术，1994.1
【10】曾德怀，谢存禧等.行走机器人的超声波测距系统的研究.机械科学与技术，2004，23（5）：
613-616.
【11】王云涛，鲍青衫等.超声波测距系统在移动智能机器人中的应用.哈尔滨工业大学学报。
1998，2，30
（1）：
20-23
【12】张迎新等.单片机初级教程（单片机初级基础）.北京航空航天大学
【13】华成英等.模拟电子技术基本教程.清华大学出版社
【14】庄晓东，孟庆春，殷波等.动态坏境中基于模糊概念的机器人路径搜索方法.机器人，2001，23（5）：
397-399
【15】张汝波，周宁，顾国昌等.基于强化学习的智能机器人碰壁方法研究.机器人，1999，21（3）：
204-209
写作进度安排
2012年9月-2012年10月查阅相关文献资料，明确研究内容，进行选题。
2012年10月-2012年11月 收集、整理材料，编写提纲。
完成开题报告。
2012年11月-2013年03月论文撰写，提交中期检查表
2013年3月-2013年04月提交论文初稿、修改、答辩
指导教师意见：
该生认真查阅相关资料，根据选题要求探索超声波测距的现状，并提出了存在的问题以及改进的方法。
积极研究AT89C51单片机的工作原理以及应用，运用现有的功能模块集成电路实现了“超声波测距在机器人壁障中的应用”的操作控制要求。
设计的广度深度适中，具有一定的社会价值，工作量饱满。
预测能获得较好的成绩。
同意开题
指导教师：
2012年10月10日
开题小组意见:
开题小组长：
年月日
学院意见:
院长：
年月日
注：
各学院可根据专业特点对开题报告格式进行适当调整。
附7：
本科毕业论文（设计）选题变更审批表（教师用表）
学生姓名
学号
变更前题目
变更后题目
选题变更原因及论文工作计划、进度安排
指导教师：
年 月日
学院意见
院长：
年 月日
附8：
毕业论文（设计）选题落实情况统计表
学院：
专业：
填表时间：
年月日
序号
题目名称
选题来源
选题性质
指导教师
学生
成果形式
论文地点
姓名
职称
姓名
学号
说明：
1.本表由学生所在学院教务人员负责填写，一式两份，教务处、学院各一份；
2.选题来源：
是指导师推荐、学生自选、其它。
3.选题性质：
是指理论研究、应用研究、其它。
4.外聘教师姓名后加符号“*”
附9：
本科毕业论文（设计）中期检查及指导记录表（指导教师用表）
学生姓名
刘涛涛
学号
200909140401
题目
超声波测距在机器人避障中的应用
是否按计划完成工作任务
是√基本按计划要求□否□
是否有能力独立按期完成毕业论文（设计）
是√基本按计划要求□否□
目前进展情况（学生论文写作进展、资料搜集和利用情况、教师指导情况等）
学生毕业设计正在撰写当中，资料搜集已经基本完成，正在整理利用中。
对此后论文（设计）工作的建议，包括应注意的问题及采取的措施
合理安排时间，抓紧时间完成论文初稿的撰写，尽量多查找并阅读相关的专业资料，按照指导老师要求的来，注意论文结构和步骤，论文设计过程中也可以和同学一起讨论互帮互助，当然还可以请求指导老师的帮助。
设计论文要一定要本着负责任的态度，认真务实的完成，论文设计尽量自己独立思考，独自完成，也可以请教指导老师指导部分困惑，应多查找资料和参考文献，充实论文内容。
（不少于150字）
指导教师签章：
2012年12月10日
学院意见
院长签章：
年月日
说明：
本表供指导教师中期检查使用。
教师指导记录的形式及格式由各学院自行设计。
附10：
毕业论文（设计）书面成绩评分参考标准（指导教师用表）
一级指标
二级指标
具体要求
分值
学术水平
立题水平
符合培养目标和教学基本要求，深度、难度、广度适当，能达到科研实践训练的要求
6
实验（调查）方法
能正确设计实验（调查）方案，实验（调查）方法先进合理，实验（调查）结果达到预期目标
6
结论合理性
结论符合理论法则和基本原则；图纸质量高，工艺可行；建模正确，设计合理
6
创新水平
有创新意识、创新点，对前人工作有改进或突破，或有独到见解。
7
应用价值
推广前景
推广前景好，推广后可以创造一定的经济价值或社会价值
5
适用面
论文研究的内容适应范围较广泛，并在较长的时间内可以适用
5
论文写作能力
格式
符号统一，编号齐全，图表完备、整洁、准确，符合论文格式规范及要求；论文各构件齐全、格式正确
5
结构
布局合理，段落规范，层次清楚，结构严谨
5
文字
文字通顺、规范，语言准确、简洁、严密，表达能力强
5
逻辑性
思路清晰，条理清楚，逻辑严密，主分论一致，富有说服力
5
综合应用能力
综合应用文献资料能力
查阅文献有一定广泛性；能独立查阅文献和搜集资料，并且收集的资料翔实、充分，能恰切地说明问题
7
学科间理论综合应用能力
综合分析正确、合理；设计、计算准确；方案论证充分；能综合多学科、多层面的理论或技术并能熟练应用
7
综合应用技术、工具能力
设计或论文中综合应用了较多技术或工具，并能独立完成
6
解决问题能力
分析问题能力
有清晰的思路、恰当的方法，能全面地分析出问题及原因
10
解决问题能力
能根据分析的结果提出完整的解决方案
10
遵守纪律情况
遵守纪律、工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实
5
注：
各学院可根据专业特点对指标、要求进行适当调整。
附11：
毕业论文（设计）指导教师评分表
2013年4月2日
姓名
刘涛涛
学 号
200909140401
论文题目
超声波测距在机器人避障中的应用
指 导 教 师 评 语
毕业设计选题反映学科前沿动态，符合本专业培养目标，选题具有一定的理论意义和现实意义，难度切实可行。
工作量达到论文开题任务书规定的学位论文要求，完成论文的态度端正。
文献阅读能力较强，论文撰写过程中对相关献阅读量较大，资料覆盖面较广。
对该领域的各种理论知识理解正确，运用合理。
具有独立查阅文献，正确翻译，合理加工、利用各种信息，获取新知识的能力。
研究、设计方案优化合理，实验方法科学，完成论文的技术路线科学合理，能独立从事调查研究，发现、解决实际问题并得出结论，较好的课题的研究目标。
对该学科基础理论知识有很好的掌握，对学科前沿的发展动态有较全面的了解，并在论文中有较好的应用。
论文论点鲜明，结构严紧，逻辑严密，内容体系完整。
论文遵守学术论文的具体规定，图表注释明确，论文格式规范，符合要求。
是否同意提交答辩
同意提交答辩√ 不同意提交答辩□
评定成绩（百分制）
指导教师签字
职 称
附12：
毕业论文（设计）书面成绩评分参考标准（评阅人用表）
一级指标
二级指标
具体要求
分值
学术水平
立题水平
符合培养目标和教学基本要求，深度、难度、广度适当，能达到科研实践训练的要求
5
实验（调查）方法
能正确设计实验（调查）方案，实验（调查）方法先进合理，实验（调查）结果达到预期目标
5
结论合理性
结论符合理论法则和基本原则；图纸质量高，工艺可行；建模正确，设计合理
10
创新水平
有创新意识、创新点，对前人工作有改进或突破，或有独到见解。
10
应用价值
推广前景
推广前景好，推广后可以创造一定的经济价值或社会价值
5
适用面
论文研究的内容适应范围较广泛，并在较长的时间内可以适用
5
论文写作能力
格式
符号统一，编号齐全，图表完备、整洁、准确，符合论文格式规范及要求；论文各构件齐全、格式正确
5
结构
布局合理，段落规范，层次清楚，结构严谨
5
文字
文字通顺、规范，语言准确、简洁、严密，表达能力强
5
逻辑性
思路清晰，条理清楚，逻辑严密，主分论一致，富有说服力
5
综合应用能力
综合应用文献资料能力
查阅文献有一定广泛性；能独立查阅文献和搜集资料，并且收集的资料翔实、充分，能恰切地说明问题
7
学科间理论综合应用能力
综合分析正确、合理；设计、计算准确；方案论证充分；能综合多学科、多层面的理论或技术并能熟练应用
7
综合应用技术、工具能力
设计或论文中综合应用了较多技术或工具，并能独立完成
6
解决问题能力
分析问题能力
有清晰的思路、恰当的方法，能全面地分析出问题及原因
10
解决问题能力
能根据分析的结果提出完整的解决方案
10
注：
各学院可根据专业特点对指标、要求进行适当调整。
附13：
毕业论文（设计）评阅人评分表
2012年4月2日
姓名
刘涛涛
学 号
200909140401
论文题目
超声波测距在机器人避障中的应用
评 阅 人 评 语
该生实现了超声波测距在机器人避障中的应用的设计。
它是以AT89C51单片机芯片为核心，通过温度传感器和超声波传感器采集外界信号，然后将采集的信号进行转换处理，然后通过一系列I/O端口发出电平信号，来驱动外界的灭火设备。
该论文综合分析较正确、合理；设计、计算准确；方案论证充分；能综合多学科、多层面的理论或技术，并能熟练应用。
有清晰的思路、恰当的方法，能全面地分析出问题及原因能根据分析的结果提出完整的解决方案。
基本符合教学培养目标和教学要求。
是否同意提交答辩
同意提交答辩√ 不同意提交答辩□
评定成绩（百分制）
评阅人签字
职 称
附14：
本科专业职业生涯设计答辩记录表
学生姓名
刘涛涛
学号
200909140401
题目
超声波测距在机器人避障中的应用
答辩时间
2012年4月12日
问题及回答要点（以问答形式记录）：
1.传感器检测的距离，这个距离是怎么设定的？
答：
可以给
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