小型双轮差速底盘机器人实现寻迹功能

机器谱 2023-07-30 18:21

1. 功能说明

寻迹机器人是一种能够跟踪特定物体或线路的机器人。它们通常具有以下功能和特点:

① 传感器:寻迹机器人配备了用于感知环境的传感器,如摄像头、灰度传感器等。这些传感器可以探测地面上的标记、颜色、纹理或其他特定特征,以确定要跟踪的目标。

② 自主导航:寻迹机器人通常具备自主导航能力,可以根据目标物体的位置和运动轨迹进行移动和调整。它们可能使用轮式、履带或其他移动机构来在地面上移动。

③ 跟踪精度:寻迹机器人通常被设计为能够实时跟踪目标物体,并尽可能准确地保持距离和方向。一些高级寻迹机器人还可以通过预测目标物体的运动来提高跟踪的精度。

④ 应用场景:寻迹机器人可以应用于多种场景,如工业生产线上的零部件跟踪、物流仓库中的货物识别与追踪、安防领域中的行人监控等。它们在自动化、智能化和效率提升方面具有广泛的应用前景。

本文示例将实现R023样机小型双轮差速底盘机器人沿直线寻迹行走的一个功能。

样机方案-【R023】小型双轮差速底盘-寻迹与路口-机器人-智能小车-人工智能-灰度传感器-机器谱robotway-开源-图1

2. 结构装配

按照下图所示方式进行安装:

样机方案-【R023】小型双轮差速底盘-寻迹与路口-机器人-智能小车-人工智能-灰度传感器-机器谱robotway-开源-图2

3. 电子硬件

在这个示例中,我们采用了以下硬件,请大家参考:


按照下图所示方式进行电路连接:

样机方案-【R023】小型双轮差速底盘-寻迹与路口-机器人-智能小车-人工智能-灰度传感器-机器谱robotway-开源-图3

样机方案-【R023】小型双轮差速底盘-寻迹与路口-机器人-智能小车-人工智能-灰度传感器-机器谱robotway-开源-图4


4. 功能实现

编程环境:Arduino 1.8.19

① 下面提供一个控制轮子转动方向和速度的参考例程(Test1.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include //调用舵机库
------------------------------*/
Servo myservo;//声明一个舵机类
void setup()//Arduino的设置函数
{
myservo.attach(4);//绑定控制舵机的引脚
}
void loop()//Arduino的循环函数
{
for(int i=0; i<180; i++){//通过调节i值控制舵机的运行参数 myservo.write(i);//输出控制舵机的运行参数 delay(500);//延时 } }

② 下面提供一个控制轮子前进、停止、左转、右转、左微调、右微调的参考例程(Test2.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include
------------------------------*/
#define middle1 88//定义对应舵机的中间值,即停止转动的值
#define middle2 88//此值需要测量,各个舵机不一定相同
void setup()
Servo myservo[2];//定义一个舵机类数组
{
myservo[0].attach(4);
delay(1000);
myservo[1].attach(3);
}
void loop()
{
Right();
Left();//调用左转函数
void Left()//左转函数
delay(1000);
delay(1000);
Forwards();
delay(1000);
stop();
}
{
{
myservo[0].write(middle1);
myservo[1].write(middle2 + 20);
}
void Right()//右转函数
myservo[0].write(middle1 - 20);
myservo[0].write(middle1 - 20);
myservo[1].write(middle2);
}
}
void Forwards()//前进函数
{
myservo[1].write(middle2 + 20);
}
void stop()//后退函数
{
myservo[1].write(middle2);
myservo[0].write(middle1);

③ 下面提供一个将灰度传感器数据显示到LED点阵上的参考例程(Test3.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include //调用点阵库函数
------------------------------*/
#include
LedControl lc=LedControl(12,11,13,1);//声明点阵类,并设置对应的引脚
int pin[3] = {A0, A4, A3};//设置传感器的对应的三个引脚
byte value;//声明传感器值变量
void setup()
{
/************************************************************************************
LedInit();//初始化点阵
}
具体解析:for循环中使用了位处理,这样的结果就是value的一个数据位对应一个传感器的状态,
此程序用到了for与switch的配合框架,可用于多传感器的实时处理,请细细体会!
传感器触发时返回值为0,因此value值与传感器触发的状态对应关系以A0触发为例:
此程序value的类型为byte,则可支持8个传感器,如果要使用更多传感器可定义int等。
所以这样做的好处就是当传感器的状态发生改变时程序可以快速的到达指定的处理方式
A0传感器触发-->二进制:00000110-->十六进制:0x06-->对应case 0x06;
{
**************************************************************************************/
void loop()
for(int i=0; i<3; i++){//通过循环检测,读取传感器的状态值 value |= (digitalRead(pin[i]) << i);//通过位处理得到结果值,digitalRead()用于读取数字值 } switch (value) {//根据结果值进行相应的事件处理 case 0x00://全部触发 LedOn(0);//点亮相应的点阵 LedOn(1); LedOn(2); break; case 0x01://触发右边两个 LedOn(1); LedOn(2); break; case 0x03://触发右边一个 LedOn(2); break; case 0x04://触发左边两个 LedOn(0); LedOn(1); break; case 0x05://触发中间一个 LedOn(1); break; case 0x06://触发左边一个 LedOn(0); break; default: ; } } void LedOn(int key)//根据参数点亮相应的点阵LED { lc.clearDisplay(0); for(int i=0; i<2; i++){ for(int j=3*key; j<3*key+2; j++){ lc.setLed(0, i, j, true); } } } void LedInit() //点阵初始化函数 { lc.shutdown(0,false); lc.setIntensity(0,8); lc.clearDisplay(0); }
value = 0;

④ 下面提供一个小车行走直线的参考例程(Test4.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include
------------------------------*/
#define middle1 88
#define middle2 88
Servo myservo[2];
int pin[3] = {A0, A4, A3};
byte value;
byte value_his = 0;//记录上一次的传感器值
myservo[1].attach(3);
void setup()
{
myservo[0].attach(4);
}
for(int i=0; i<3; i++){ value |= (digitalRead(pin[i]) << i); } if(value == 0x07){//当传感器都没有触发时默认为上一次的值 value = value_his; } switch (value) { case 0x00://全部触发 Forwards(); break; case 0x01://触发右边两个 while(digitalRead(pin[1])){//通过while循环使小车回到跑道中间 Right(); } break; case 0x03://触发右边一个 while(digitalRead(pin[1])){ Right(); } break; case 0x04://触发左边两个 while(digitalRead(pin[1])){ Left(); } break; case 0x05://触发中间一个 Forwards(); break; case 0x06://触发左边一个 while(digitalRead(pin[1])){ Left(); } break; default: stop(); } value_his = value; } void Left() { myservo[0].write(middle1); myservo[1].write(middle2 + 20); } void Right() { myservo[0].write(middle1 - 20); myservo[1].write(middle2); } void Forwards() { myservo[0].write(middle1 - 20); myservo[1].write(middle2 + 20); } void stop() { myservo[0].write(middle1); myservo[1].write(middle2); }
void loop()
{
value = 0;

⑤ 下面提供一个小车识别十字路口的参考例程(Test5.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include
------------------------------*/
#include
#define middle1 88
#define middle2 88
Servo myservo[2];
LedControl lc=LedControl(12,11,13,1);
int pin[3] = {A0, A4, A3};
byte value;
void setup()
byte value_his = 0;
int time[3];//用于记录传感器的触发时间
{
void loop()
LedInit();
myservo[0].attach(4);
myservo[1].attach(3);
for(int i=0; i<3; i++){ value |= (digitalRead(pin[i]) << i); if(!digitalRead(pin[i])){ time[i] = millis();//调用mills函数可以得到此时单片机的运行时间 } } if(TimeDeal()) { if(millis() > 1000){//用于排除刚开机时的误判
}
{
value = 0;
LedDis();//十字路口显示
}
}
if(value == 0x07){//当传感器都没有触发时默认为上一次的值
value = value_his;
}
while(digitalRead(pin[1])){
switch (value) {
case 0x00://全部触发
break;
Forwards();
while(digitalRead(pin[1])){
case 0x01://触发右边两个
Right();
}
case 0x03://触发右边一个
break;
}
Right();
break;
break;
case 0x04://触发左边两个
while(digitalRead(pin[1])){
Left();
}
while(digitalRead(pin[1])){
case 0x05://触发中间一个
Forwards();
case 0x06://触发左边一个
break;
break;
Left();
}
myservo[0].write(middle1);
default:
stop();
}
value_his = value;
lc.clearDisplay(0);
myservo[1].write(middle2 + 20);
}
void Left()
{ }
myservo[0].write(middle1 - 20);
void Right()
{
myservo[0].write(middle1 - 20);
myservo[1].write(middle2);
}
myservo[1].write(middle2 + 20);
void Forwards()
{ }
if((abs(time[1] - time[0]) < 100) && (abs(time[1] - time[2]) < 100)){//当中间传感器与另外两个传感器触发的时间小于100毫秒时判定为十字路口 return true; } else return false; } } void LedDis()//十字路口显示函数 { for(int i=3; i<5; i++){ for(int j=0; j<8; j++){ lc.setLed(0, i, j, true); } } for(int i=3; i<5; i++){ for(int j=0; j<8; j++){ lc.setLed(0, j, i, true); } } } void LedInit() { lc.shutdown(0,false); //start the 8*8 led lc.setIntensity(0,8); lc.clearDisplay(0); }
void stop()
{
myservo[0].write(middle1);
myservo[1].write(middle2);
}
bool TimeDeal()//十字路口识别函数
{
if(millis() > 500){

⑥ 下面提供一个小车实现寻迹的完整程序(TrackingCar.ino):

																
/*------------------------------------------------------------------------------------
版权说明:Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
https://opensource.org/licenses/MIT
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
#include
------------------------------*/
#include
#define middle1 88
#define middle2 88
LedControl lc=LedControl(12,11,13,1);
Servo myservo[2];
int time[3];
int pin[3] = {A0, A4, A3};
byte value;
int times = 0;
byte value_his = 0;
int flag = 0;
myservo[0].attach(4);
void setup()
{
LedInit();
Serial.begin(9600);//串口,用于调试
myservo[1].attach(3);
for(int i=0; i<3; i++){ value |= (digitalRead(pin[i]) << i); if(!digitalRead(pin[i])){ time[i] = millis(); } } if(TimeDeal()) { times++; Serial.print(times); } else { if(times > 1){
}
void loop()
{
Serial.println();
value = 0;
flag += 1;
while(1){
Serial.println(flag);
}
times = 0;
}
stop();
if(flag == 3){
} }
if(value == 0x07){
value = value_his;
}
switch (value) {
LedOn(0);
case 0x00://全部触发
LedOn(1);
while(digitalRead(pin[1])){
LedOn(2);
Forwards();
//delay(500);
break;
case 0x01://触发右边两个
LedOn(2);
LedOn(1);
Right();
Right();
}
case 0x03://触发右边一个
break;
while(digitalRead(pin[1])){
LedOn(2);
}
break;
break;
case 0x04://触发左边两个
LedOn(0);
while(digitalRead(pin[1])){
LedOn(1);
while(digitalRead(pin[1])){
Left();
}
case 0x05://触发中间一个
LedOn(1);
break;
Forwards();
LedOn(0);
case 0x06://触发左边一个
if((abs(time[1] - time[0]) < 100) && (abs(time[1] - time[2]) < 100)){ return true; } else return false; } } void Left() { myservo[0].write(middle1); myservo[1].write(middle2 + 20); } void Right() { myservo[0].write(middle1 - 20); myservo[1].write(middle2); } void Forwards() { myservo[0].write(middle1 - 20); myservo[1].write(middle2 + 20); } void stop() { myservo[0].write(middle1); myservo[1].write(middle2); } void LedOn(int key) { for(int i=0; i<2; i++){ for(int j=3*key; j<3*key+2; j++){ lc.setLed(0, i, j, true); } } } void LedInit() { lc.shutdown(0,false); //start the 8*8 led lc.setIntensity(0,8); lc.clearDisplay(0); }
Left();
}
default:
break;
stop();
}
value_his = value;
lc.clearDisplay(0);
}
bool TimeDeal()
{
if(millis() > 500){


5. 资料下载

资料内容:程序源代码

资料下载地址:小型双轮差速底盘-寻迹与路口

机器谱 机器人开源项目方案分享~
评论
  • 学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&
    youyeye 2024-11-30 14:30 63浏览
  • 在电子技术快速发展的今天,KLV15002光耦固态继电器以高性能和强可靠性完美解决行业需求。该光继电器旨在提供无与伦比的电气隔离和无缝切换,是现代系统的终极选择。无论是在电信、工业自动化还是测试环境中,KLV15002光耦合器固态继电器都完美融合了效率和耐用性,可满足当今苛刻的应用需求。为什么选择KLV15002光耦合器固态继电器?不妥协的电压隔离从本质上讲,KLV15002优先考虑安全性。输入到输出隔离达到3750Vrms(后缀为V的型号为5000Vrms),确保即使在高压情况下,敏感的低功耗
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:15 119浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 71浏览
  • 国产光耦合器正以其创新性和多样性引领行业发展。凭借强大的研发能力,国内制造商推出了适应汽车、电信等领域独特需求的专业化光耦合器,为各行业的技术进步提供了重要支持。本文将重点探讨国产光耦合器的技术创新与产品多样性,以及它们在推动产业升级中的重要作用。国产光耦合器创新的作用满足现代需求的创新模式新设计正在满足不断变化的市场需求。例如,高速光耦合器满足了电信和数据处理系统中快速信号传输的需求。同时,栅极驱动光耦合器支持电动汽车(EV)和工业电机驱动器等大功率应用中的精确高效控制。先进材料和设计将碳化硅
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:18 157浏览
  • 在现代科技浪潮中,精准定位技术已成为推动众多关键领域前进的核心力量。虹科PCAN-GPS FD 作为一款多功能可编程传感器模块,专为精确捕捉位置和方向而设计。该模块集成了先进的卫星接收器、磁场传感器、加速计和陀螺仪,能够通过 CAN/CAN FD 总线实时传输采样数据,并具备内部存储卡记录功能。本篇文章带你深入虹科PCAN-GPS FD的技术亮点、多场景应用实例,并展示其如何与PCAN-Explorer6软件结合,实现数据解析与可视化。虹科PCAN-GPS FD虹科PCAN-GPS FD的数据处
    虹科汽车智能互联 2024-11-29 14:35 149浏览
  • 光耦合器作为关键技术组件,在确保安全性、可靠性和效率方面发挥着不可或缺的作用。无论是混合动力和电动汽车(HEV),还是军事和航空航天系统,它们都以卓越的性能支持高要求的应用环境,成为现代复杂系统中的隐形功臣。在迈向更环保技术和先进系统的过程中,光耦合器的重要性愈加凸显。1.混合动力和电动汽车中的光耦合器电池管理:保护动力源在电动汽车中,电池管理系统(BMS)是最佳充电、放电和性能监控背后的大脑。光耦合器在这里充当守门人,将高压电池组与敏感的低压电路隔离开来。这不仅可以防止潜在的损坏,还可以提高乘
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:12 117浏览
  • 国产光耦合器因其在电子系统中的重要作用而受到认可,可提供可靠的电气隔离并保护敏感电路免受高压干扰。然而,随着行业向5G和高频数据传输等高速应用迈进,对其性能和寿命的担忧已成为焦点。本文深入探讨了国产光耦合器在高频环境中面临的挑战,并探索了克服这些限制的创新方法。高频性能:一个持续关注的问题信号传输中的挑战国产光耦合器传统上利用LED和光电晶体管进行信号隔离。虽然这些组件对于标准应用有效,但在高频下面临挑战。随着工作频率的增加,信号延迟和数据保真度降低很常见,限制了它们在电信和高速计算等领域的有效
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:11 106浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 59浏览
  • 艾迈斯欧司朗全新“样片申请”小程序,逾160种LED、传感器、多芯片组合等产品样片一触即达。轻松3步完成申请,境内免费包邮到家!本期热荐性能显著提升的OSLON® Optimal,GF CSSRML.24ams OSRAM 基于最新芯片技术推出全新LED产品OSLON® Optimal系列,实现了显著的性能升级。该系列提供五种不同颜色的光源选项,包括Hyper Red(660 nm,PDN)、Red(640 nm)、Deep Blue(450 nm,PDN)、Far Red(730 nm)及Ho
    艾迈斯欧司朗 2024-11-29 16:55 155浏览
  • By Toradex胡珊逢简介嵌入式领域的部分应用对安全、可靠、实时性有切实的需求,在诸多实现该需求的方案中,QNX 是经行业验证的选择。在 QNX SDP 8.0 上 BlackBerry 推出了 QNX Everywhere 项目,个人用户可以出于非商业目的免费使用 QNX 操作系统。得益于 Toradex 和 QNX 的良好合作伙伴关系,用户能够在 Apalis iMX8QM 和 Verdin iMX8MP 模块上轻松测试和评估 QNX 8 系统。下面将基于 Apalis iMX8QM 介
    hai.qin_651820742 2024-11-29 15:29 150浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 57浏览
  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 86浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 54浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦