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基于Arduino的避障机器人电路设计

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简介:
本项目介绍了一种使用Arduino微控制器实现的避障机器人的电路设计方案。通过超声波传感器检测前方障碍物,并利用电机驱动模块调整行进方向以避开障碍,适用于初学者学习自动控制技术。 下面我将一步一步指导你如何制作一个基于Arduino的避障机器人。 ### 第一步:所需材料 - Arduino UNO - 智能机器人汽车底盘 - 2个玩具车轮 和1个通用车轮(或球脚轮) - 两个直流电机 - L298n电机驱动程序 - HC-SR04超声波传感器 - TowerPro微型伺服9g - 7.4V 1300mah锂电池 - 跳线 - 迷你面包板 - 超声波传感器安装支架 - 螺丝和螺母 - 烙铁 - 双面胶带(可选) - 热熔胶枪(可选) ### 第二步:组装底盘 1. 将两根电线焊接到每台直流电机上。 2. 使用螺丝将两个电机固定在机箱上。 3. 安装Smart 2WD Robot汽车底盘。 4. 最后安装万向轮或球形脚轮。 ### 第三步:安装组件 - 在机箱上安装Arduino UNO,L298n电机驱动器和TowerPro伺服电机。 - 注意在安装配件时要预留足够的空间以插入USB线。这有助于将来通过USB连接到PC进行编程。 ### 第四步:准备超声波传感器 1. 将四根跳线插进HC-SR04超声波传感器中,并将其安装在支架上。 2. 然后将支架固定于已装好的TowerPro微型伺服器上。 ### 第五步:连接电路组件 - L298n电机驱动器: - +12V → 锂电池(+) - GND → 锂电池(-) - 注意GND需同时与锂电池负极和Arduino板相连。 - +5V → Arduino Vin - In1, In2, In3, In4分别连接到Arduino数字引脚7、6、5、4。 - OUT1,OUT2连至电机1;OUT3,OUT4连至电机2。 - 面包板: - 将两根跳线连接到Arduino板的5V和GND引脚,并将它们接到面包板上。 - HC-SR04超声波传感器: - VCC → 面包板+5V - Trig → Arduino模拟引脚1 - Echo → Arduino模拟引脚2 - GND → 面包板GND - TowerPro微型伺服: - 橙色线→Arduino数字引脚10 - 红线→面包板+5V - 棕色线→面包板GND ### 第六步:编程Arduino UNO 1. 下载并安装Arduino桌面IDE。 2. 将NewPing库文件下载后粘贴到Arduino的库文件夹中。 3. 打开obstacle_avoiding.ino代码,通过USB将代码上传至arduino板。 ### 第七步:给机器人供电 - 用Lipo电池为L298n电机驱动器提供电力: - 锂电池(+)→ +12V - 锂电池(-) → GND ### 结束语 现在,你的避障机器人已经准备就绪,可以开始避开任何障碍了。

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客服
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    本项目介绍了一种使用Arduino微控制器实现的避障机器人的电路设计方案。通过超声波传感器检测前方障碍物,并利用电机驱动模块调整行进方向以避开障碍,适用于初学者学习自动控制技术。 下面我将一步一步指导你如何制作一个基于Arduino的避障机器人。 ### 第一步:所需材料 - Arduino UNO - 智能机器人汽车底盘 - 2个玩具车轮 和1个通用车轮(或球脚轮) - 两个直流电机 - L298n电机驱动程序 - HC-SR04超声波传感器 - TowerPro微型伺服9g - 7.4V 1300mah锂电池 - 跳线 - 迷你面包板 - 超声波传感器安装支架 - 螺丝和螺母 - 烙铁 - 双面胶带(可选) - 热熔胶枪(可选) ### 第二步:组装底盘 1. 将两根电线焊接到每台直流电机上。 2. 使用螺丝将两个电机固定在机箱上。 3. 安装Smart 2WD Robot汽车底盘。 4. 最后安装万向轮或球形脚轮。 ### 第三步:安装组件 - 在机箱上安装Arduino UNO,L298n电机驱动器和TowerPro伺服电机。 - 注意在安装配件时要预留足够的空间以插入USB线。这有助于将来通过USB连接到PC进行编程。 ### 第四步:准备超声波传感器 1. 将四根跳线插进HC-SR04超声波传感器中,并将其安装在支架上。 2. 然后将支架固定于已装好的TowerPro微型伺服器上。 ### 第五步:连接电路组件 - L298n电机驱动器: - +12V → 锂电池(+) - GND → 锂电池(-) - 注意GND需同时与锂电池负极和Arduino板相连。 - +5V → Arduino Vin - In1, In2, In3, In4分别连接到Arduino数字引脚7、6、5、4。 - OUT1,OUT2连至电机1;OUT3,OUT4连至电机2。 - 面包板: - 将两根跳线连接到Arduino板的5V和GND引脚,并将它们接到面包板上。 - HC-SR04超声波传感器: - VCC → 面包板+5V - Trig → Arduino模拟引脚1 - Echo → Arduino模拟引脚2 - GND → 面包板GND - TowerPro微型伺服: - 橙色线→Arduino数字引脚10 - 红线→面包板+5V - 棕色线→面包板GND ### 第六步:编程Arduino UNO 1. 下载并安装Arduino桌面IDE。 2. 将NewPing库文件下载后粘贴到Arduino的库文件夹中。 3. 打开obstacle_avoiding.ino代码,通过USB将代码上传至arduino板。 ### 第七步:给机器人供电 - 用Lipo电池为L298n电机驱动器提供电力: - 锂电池(+)→ +12V - 锂电池(-) → GND ### 结束语 现在,你的避障机器人已经准备就绪,可以开始避开任何障碍了。
  • ATmega328P控制方案(含源码、PCB及图)
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    本项目详细介绍了一种基于ATmega328P微处理器的智能避障机器人的硬件设计与软件实现,包括完整的电路原理图、PCB布局和程序代码。 该机器人控制板包含一个ATmega328P微控制器和一个L293D电机驱动器。它与Arduino Uno板相似,但更有用处,因为它无需额外的屏蔽即可直接驱动电机,并且不受跳线干扰的影响,可通过CH340G轻松编程。在同时驱动两个直流电动机时,还可以通过此板上的I/O引脚控制不同的传感器。在此项目中使用了HC-SR04超声波距离传感器和IR红外传感器以及一个伺服电机。 该控制板可以对具有五种不同场景的机器人进行编程。这些方案包括:相扑模式(两个机器人尝试将对方推出圆圈);跟随我模式(通过HC-SR04传感器感应前方物体并跟随它);跟踪模式(黑线或白线追踪车辆),避开模式(智能感知障碍物,并转向绕过它们的路径)以及绘图模式,其中包含伺服电机和一支笔,在表面上绘制自己的运动轨迹。 在该项目中使用的是DIP类型的组件以便于焊接。所需组件包括:带有Bootloader的ATmega328P、L293D电机驱动器IC、B型USB插座、14/28销孔式插座、16MHz晶振、L7805 TO-220稳压器,电容(如100uF)、LED和电阻(例如:1K / 10k)及其它小元件。此外还需要电源插座,接线端子等配件;以及电机和电池等动力源部件。
  • MATLAB_MATLAB小车_MATLAB__技巧
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    本项目介绍如何使用MATLAB实现机器人或小车的自动避障功能。通过编程技巧和算法优化,使设备能够感知障碍物并采取有效措施避开,确保行进路线的安全与高效。 使用MATLAB编程实现小车避障功能,只需要让小车进行最简单的直线行走并避开障碍物即可。
  • MATLAB径与规划
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    本研究利用MATLAB开发了一套适用于多机器人的路径规划及避障算法系统,有效提升了复杂环境下的自主导航能力。 多机器人路径规划及避障处理的代码已编写完成,并可在MATLAB软件上执行。该项目已经发布为prj文件,可以直接添加到MATLAB环境中作为可执行文件运行。
  • MATLAB仿真
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    本项目采用MATLAB平台进行机器人路径规划与避障仿真实验,通过编程实现动态环境下的自主导航功能,探讨算法优化对避障性能的影响。 机器人避障的MATLAB仿真实现包括源代码以及动画效果展示。
  • Arduino小车
    优质
    本项目是一款基于Arduino平台开发的智能避障小车。通过集成超声波传感器和红外传感器,该小车能够实时检测障碍物并自动调整行驶方向以避开障碍,实现自主导航功能。它不仅操作简单、成本低廉,还具有高度可定制化的特点,适合于教育及初级机器人爱好者的实践学习与创新开发。 避障小车的制作方法主要有两种:一种是利用超声波传感器实现,另一种则是使用光电开关(或称避障模块)。至于跟随小车,则可以采用超声波与光电开关相结合的方式进行设计,或者单纯依靠光电开关来完成相关功能。
  • 四足参赛作品——Arduino蜘蛛
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    本项目介绍了一款以Arduino为控制核心的四足蜘蛛机器人电路设计方案。该设计融合了先进的电子元件与机械结构,旨在参与各类机器人大赛中展示其灵活性和稳定性。 大家好!这是一份全新的教程,旨在一步步引导您制作一款名为“爬行机器人”的电子项目,它也被称为“蜘蛛机器人”或“四足机器人”。本教程将涵盖以下内容: 硬件组件:Arduino Nano R3 × 1、蓝牙低功耗(BLE)模块(通用型号)× 1、Onion Corporation OLED 扩展板 × 1以及RGB漫射共阴极LED灯 × 1。 您将会学到的内容包括: - 根据项目需求选择合适的硬件组件; - 连接所有选定的组件以构建电路; - 组装所有的机器人部件; - 缩放和调整机器人的平衡性; - 使用Android应用程序通过蓝牙连接来操控您的四足机器人,并开始操作系统的使用。 本教程的优势在于,您将了解到为什么有许多项目选择制作具有四条腿的爬行机器人。由于它们可以保持稳定的站立状态而无需主动进行位置调节,因此相比更多脚数的机器人大型化版本而言,四足机器人更加经济且易于构建。尽管如此,它仍能实现所需的稳定性。 希望这份教程能够帮助您顺利完成“蜘蛛机器人”的制作!
  • STM32无系统.pdf
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    本论文探讨了在基于STM32微控制器的无人机上实现高效避障系统的创新方法和技术,旨在提升无人机的安全性和自主飞行能力。 在当前无人机行业快速发展的背景下,飞行安全问题日益引起重视。然而,目前市面上大部分的无人机并未配备避障系统,而自主避障功能是确保其飞行安全性的重要环节。为此,本研究提出了一种基于STM32开发板和超声波模块设计的简单高效的无人机避障方案,并在搭载Pixhawk开源飞控系统的四旋翼无人机平台上进行了测试验证。 该避障系统的研发主要分为系统总体方案设计与硬件实现两大方面:在整体设计方案中,采用HC-SR04型超声波传感器作为测距装置,用于实时监测飞行器前方障碍物的距离;STM32开发板则负责处理这些数据以及来自遥控设备的信号。经过处理后的多路PWM信号能够有效控制无人机进行避障操作。此外,系统还包括了对遥控信号的数据处理模块、PPM编码器及飞控通信接口等组件,确保整个系统的稳定运行。 在硬件设计环节中,该方案涵盖了包括测距装置和执行机构在内的关键部件。其中作为核心的STM32开发板不仅能够接收并分析由超声波传感器提供的距离信息,同时也能处理来自遥控设备的数据,并输出指令给飞控系统以实现避障动作;HC-SR04型超声波传感器则用于检测障碍物的距离,为无人机提供必要的数据支持。 研究与验证工作是在配备了Pixhawk开源飞行控制器的四旋翼平台上进行的。该平台作为一个标准测试环境,通过集成上述设计中的避障方案,在实际操作中展示了良好的避障性能,并且具备一定的通用性——可以在不改变原有飞控软件的情况下移植到其他无人机平台使用。 在这一研究领域内,可以采用多种技术手段来实现有效的障碍物检测与规避功能,例如超声波测距、激光雷达以及双目视觉图像处理等。本项目中选择了性价比高且适用于近距离避障的HC-SR04型超声波模块作为解决方案的核心组件。 综上所述,这项关于无人机自主避障系统的探索和实践为未来在科研机构、广播媒体及军事应用中的广泛使用提供了安全保障,并通过优化飞行环境适应能力来延长设备寿命并减少潜在损失。随着技术的进步,未来的相关研究可以进一步向更高精度与智能化的方向发展,比如结合人工智能技术以实现更加复杂的决策过程。
  • STC89C51单片移动与实现
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    本项目介绍了一种基于STC89C51单片机的避障移动机器人的设计和实现过程。通过集成超声波传感器,该机器人能够实时检测前方障碍物并自动调整路径以避免碰撞,适用于家庭清洁等场景。 设计了一种避障移动机器人,采用STC89C51单片机作为控制核心,并通过两个四相六线步进电机进行转动操作,使用L293D专用电机驱动芯片来提供动力支持。机器人的避障功能由四个反射式红外传感器实现,这些传感器负责检测前方的障碍物位置。控制系统利用PID算法对采集的数据信号进行处理和分析,确保机器人能够准确地避开障碍物并保持稳定运行。 此外,在遇到需要提醒用户注意安全的情况时,该机器人还配备了一个ISD1420语音芯片模块用于发出报警声音提示信息。实验结果表明,这种设计下的避障移动机器人的性能表现非常可靠,并且具备了智能避障和自动语音报警的功能特点。
  • Arduino自平衡教程——详解
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    本教程详细解析了基于Arduino的自平衡机器人的电路设计过程,涵盖硬件选型、电路连接及调试技巧,适合初学者快速入门。 在这个项目中,我们将使用Arduino来制造一个DIY自平衡机器人。通过这个项目,我们可以学习到有关平衡的概念以及如何控制电动机的工作原理。项目的操作相对简单:我们利用MPU6050加速度计与Arduino相连,并接收来自该传感器的模拟信号(包括x轴、y轴和z轴的数据)。附件中提供了该项目的完整教程。