紅外避障小車實驗

紅外避障小車實驗報告一、實驗簡介在本實驗中，我們在“創(chuàng)意之星”模塊化學習套件所提供的機械構件基礎上，組裝出四輪驅動式小車結構。利用機器人的控制器和系統(tǒng)程序，通過多傳感器融合技術結合邏輯判斷算法對智能小車的運行狀態(tài)進行實時調控，最終實現(xiàn)自主探路、判斷及選擇正確的行進路線功能，完成自主躲避障礙物的任務。二、實驗目的（1）掌握基本構型和傳感器的安裝方法，并能搭建出能完成一（1）定功能的機器人，利用創(chuàng)意之星組件，進行避障小車的組裝，調試，利用紅外傳感器進行路障感應，完成避障功能。（2） 會用控制器聯(lián)機調試舵機工作狀態(tài)，會查詢各種傳感器的數(shù)據(jù)。（3） 通過NorthStar的流程圖功能，實現(xiàn)簡單的邏輯控制（4） 能通過編程實現(xiàn)智能小車自主躲避障礙物的功能（5）對避障小車的避障原理有充分的理解，掌握其避障的方法，能夠對實驗過程中出現(xiàn)的問題進行解決，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。三、 實驗器材計算機（1臺）；標準版控制器（1個）；紅外接近傳感器（2個）；紅外測距傳感器（1個）；直流電源（1個）；充電器（1個）；數(shù)字舵機（4個）；多功能調試器（1個）；輪子（4個）;螺絲刀（1個）；KD（4個）；L3-1（4個）；U3H（5個）;I7（1個）；螺絲和墊片（若干）四、 實驗原理利用紅外傳感器，其優(yōu)點是對近距離的障礙物反應速度靈敏，不同方位的傳感器之間信號不會相互干擾，最終選擇紅外傳感器作為小車的眼睛，進行避障。由于本次實驗小車輪子沒有實現(xiàn)轉彎功能，所以通過設定左右兩組輪子的不同前進速度來實現(xiàn)轉彎功能。當向右轉時，左側輪子的速度要比右側輪子的前進速度快，反之實現(xiàn)左轉功能，此設計需小心謹慎，防止出現(xiàn)輪子不同步，無法實現(xiàn)轉彎功能。五、 實驗內容（1）搭建智能小車，掌握基本構型的組裝方法，主要包括舵機和輪子的連接、傳感器的安裝以及舵機和傳感器的接線（2）通過編程控制智能小車的前進、后退、變速以及轉向（3）將控制策略的流程圖用真正的程序語言實現(xiàn)，并下載到控制器上，實現(xiàn)智能小車自主躲避障礙物的功能六、程序設計1.程序流程圖當前方?jīng)]有障礙物的的時候車就一直直走。如果前方遇到障礙物，左右兩個紅外判斷，左側有障礙物，則小車做右轉運動。直至左紅外感應不到障礙物，這時小車恢復直走。如果左方，右方均有障礙物，則小車先后退，默認向右轉，直至前左方，右方任一方向沒有障礙，則此時小車開始直走。根據(jù)程序流程圖，應用程序軟件進行小車避障程序設計，通過不同的if，while語句的判斷進行小車轉彎的程序設計（在進行程序設計時要注意判斷條件的設定），設計完成后，下載到控制器，進行小車避障的檢測，并發(fā)現(xiàn)問題進行相應的改進。七、實驗小結（1）通過本次紅外避障小車實驗，使我了解了機器人小車執(zhí)行各種功能的原理和利用的器件。了解了小車最基本的前進后退轉彎的工作原理，了解了小車如何尋線行駛，了解小車如何避障和尋找目標。（2） 讓我親身感受到傳感器在機器人工作中的運用，可以說，機器人每做一個任務都離不開傳感器，從避障，找目標物等等任務中完全體現(xiàn)出來。（3） 體驗到實際操作與理論的差別，例如，理論上只要調好程序，就可以完全做到精確地尋線行駛，但是實際中會出現(xiàn)外部因素的改變，周圍物體對小車判