没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页Arduino智能小车:超声波避障设计与实现
本文主要探讨了基于Arduino的智能小车的避障设计,这是一种结合了智能轮式移动机器人技术的创新项目。核心设计围绕着Arduino单片机,它作为整个系统的控制中心,通过应用蝙蝠超声波测距原理,利用超声波传感器来实时监测小车前方的障碍物。传感器的作用是捕捉到物体反射回来的超声波信号,这些信号被转换为电信号后送至单片机处理。 硬件层面,系统的关键组成部分包括Arduino单片机,它负责接收和解析传感器数据,以及两个由L298N驱动的直流电机,用于驱动小车的行驶。通过脉宽调制(PWM)技术,单片机可以精确控制电机的速度,实现小车的前进、后退和转向操作。当超声波检测到前方25厘米范围内有障碍时,小车会根据指令左转并暂停前进,再次扫描,直到确认无碍后再继续直线行驶。这种持续的环境感知能力使得小车具备了基本的自主避障功能。 在软件设计上,文章提到了使用Arduino语言进行编程,这使得开发过程简洁易懂,适合初学者入门。通过编写适当的控制算法,开发者能够灵活地调整小车的行为策略,以适应不同的环境条件。 整个设计旨在实现一个实用且易于操控的智能小车,它能够自主适应并避开障碍,展现出在教育、科研以及小型自动化项目中的潜力。关键词“Arduino单片机”、“超声波传感器”和“避障”突出了这项设计的核心技术及其在实际应用中的重要性。通过这个项目的实施,不仅锻炼了参与者的基础电子和编程技能,也展示了物联网和机器人技术在现实生活中的应用前景。
资源详情
资源推荐
等。
6)应用方面,利用Arduino,突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入的装
置的互动内容,可以更简单地达成单人或多人游戏互动。
我们为什么要使用Arduino?有很多的单片机和单片机平台都适合用做交互式
系统的设计。例如:Parallax Basic Stamp,Netmedia’s BX-24,Phidgets,MIT’s
Handyboard和其它等等提供类似功能的。所有这些工具,你都不需要去关心单片机
编程繁琐的细节,提供给你的是一套容易使用的工具包。Arduino同样也简化了同
单片机工作的流程,但同其它系统相比Arduino在很多地方更具有优越性,特别适
合老师,学生和一些业余爱好者们使用:和其它平台相比,Arduino板算是相当便
宜了。最便宜的Arduino版本可以自己动手制作,即使是组装好的成品,其价格也
不会超过200元。而且Arduino软件可以跨平台运行在Windows,Macintosh OSX,
和Linux操作系统。而大部分其它的单片机系统都只能运行在Windows上。另外,
它具有简易的编程环境。初学者很容易就能学会使用Arduino编程环境,同时它又
能为高级用户提供足够多的高级应用。对于老师们来说,一般都能很方便的使用
Processing 编程环境,所以如果学生学习过使用Processing 编程环境的话,那他们
在使用Arduino开发环境的时候就会觉得很相似很熟悉。
软件开源并可扩展-Arduino软件是开源的,对于有经验的程序员可以对其进
行扩展。Arduino编程语言可以通过C++库进行扩展,如果有人想去了解技术上的
细节,可以跳过Arduino语言而直接使用AVR C 编程语言(因为Arduino语言实际上
是基于AVR C的)。类似的,如果你需要的话,你也可以直接往你的Arduino程序
中添加AVR-C 代码。
Arduino基于AVR平台,对AVR库进行了二次编译封装,把端口都打包好了,
寄存器啦、地址指针之类的基本不用管。大大降低了软件开发难度,适宜非专业爱
好者使用。优点和缺点并存,因为是二次编译封装,代码不如直接使用AVR代码编
写精练,代码执行效率与代码体积都弱于AVR直接编译。
1.3、Arduino机器人发展现状
我国目前的发展现状是研制中的智能移动机器人智能水平并不高,只能说是智
能移动机器人的初级阶段。智能移动机器人研究中当前的核心问题有两方面:一方
面是,提高智能移动机器人的自主性,这是就智能移动机器人与人的关系而言,即
希望智能移动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
8
完成它。另一方面是,提高智能移动机器人的适应性,提高智能移动机器人适应环
境变化的能力,这是就智能移动机器人与环境的关系而言,希望加强它们之间的交
互关系。
智能移动机器人涉及到许多关键技术,这些技术关系到智能移动机器人的智能
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。
在各国的智能移动机器人发展中,美国的智能移动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移动机器人的发展迅速。欧洲各国在智能移动机器人
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。
9
1.4、Arduino智能避障机器人研究意义和目的
机器人的感觉传感器种类非常多,其中视觉传感器成为研制自动行走和驾驶机
器人的重要部件。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障
碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。本设计以超声波作为智能车避障的
一种重要手段,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能
达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界
大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然
的,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义,这将对我国未
来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。
本设计主要体现多功能小车的智能避障功能,本设计中的理论方案、分析方法
及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人
等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发
展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商
业价值。我们所设计的智能移动机器人利用超声波能够在路面上顺利躲避障碍物,
从而在导盲和辅助人类行动方面也有着重要意义。
1.5、项目主要研究内容
本设计题目为《基于arduino的智能避障小车设计》是以Arduino单片机为控制
核心,主要研究小车的避障功能。利用超声波传感器检测道路上的障碍,然后把数
据传送给单片机,当超声波检测到距离小车前方有障碍物时单片机就发出指令让小
车左转一定角度,然后停止运行继续探测.如果前方没有障碍物就直走,否则继续
左转一定角度。如此通过超声波不断的循环检测周边环境的情况进行自动避障。该
功能的小车能够实现在无人操作的情况下在比较宽阔平坦的环境中避开障碍物。当
机器人在行走过程中遇到前方障碍时,能够根据有效范围内的距离作出相应处理,由
单片机软件发出转弯、直行、后退指令,避免机器与障碍物相撞。
10
剩余51页未读,继续阅读
悠闲饭团
- 粉丝: 190
- 资源: 3394
下载权益
电子书特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- zlib-1.2.12压缩包解析与技术要点
- 微信小程序滑动选项卡源码模版发布
- Unity虚拟人物唇同步插件Oculus Lipsync介绍
- Nginx 1.18.0版本WinSW自动安装与管理指南
- Java Swing和JDBC实现的ATM系统源码解析
- 掌握Spark Streaming与Maven集成的分布式大数据处理
- 深入学习推荐系统:教程、案例与项目实践
- Web开发者必备的取色工具软件介绍
- C语言实现李春葆数据结构实验程序
- 超市管理系统开发:asp+SQL Server 2005实战
- Redis伪集群搭建教程与实践
- 掌握网络活动细节:Wireshark v3.6.3网络嗅探工具详解
- 全面掌握美赛:建模、分析与编程实现教程
- Java图书馆系统完整项目源码及SQL文件解析
- PCtoLCD2002软件:高效图片和字符取模转换
- Java开发的体育赛事在线购票系统源码分析
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功