《服務(wù)機器人應(yīng)用開發(fā)》課件 項目四 導(dǎo)盲避障機器人

項目四

導(dǎo)盲避障機器人服務(wù)機器人應(yīng)用開發(fā)UBTECHCONTENTS01.學(xué)習(xí)目標UBTECH02.內(nèi)容結(jié)構(gòu)03.任務(wù)背景04.任務(wù)描述05.知識鏈接06.任務(wù)實施07.擴展任務(wù)08.項目小結(jié)學(xué)習(xí)目標1.進一步了解電機的工作原理；2.進一步掌握灰度傳感器的工作原理；3.了解舵機的工作原理；4.了解超聲波傳感器的工作原理；5.熟練掌握通過程序調(diào)用setMotorTurn()控制電機驅(qū)動；6.熟練掌握通過程序調(diào)用setServoAngle()控制舵機轉(zhuǎn)動；7.熟練掌握通過程序調(diào)用readUItrasonicDistance()讀取超聲波傳感器數(shù)值。內(nèi)容結(jié)構(gòu)任務(wù)背景對于視障人士來說如何掌握行走的方式和特性是日常生活的重要部份，他們可以依賴一定的輔助設(shè)施，比如傳統(tǒng)的盲杖、加入聲波探測障礙物的電子盲杖，還有其他的盲人導(dǎo)航設(shè)備等等，這一切都有它們的優(yōu)點和缺點。而導(dǎo)盲避障機器人屬于智能特種機器人，可以巡曲線運行并避開障礙物，可用于醫(yī)療服務(wù)、智能導(dǎo)航等領(lǐng)域。任務(wù)描述本項目主要任務(wù)有：1、認識基于Arduino的開發(fā)平臺uKitExplore及其構(gòu)成；2、能夠?qū)崿F(xiàn)機器人自主循線避障行走。（一）（二）（三）（四）知識鏈接認識舵機認識超聲波傳感器static與靜態(tài)變量const與常量知識鏈接一、認識舵機舵機（Servo）是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。機連接在uKitExplore開發(fā)板的任意一個3PIN口即可。舵機可以串聯(lián)多個。在控制時注意舵機的ID。舵機是依靠ID來控制的。硬件連接方面要使用USB線連接uKitExplore開發(fā)板和電腦，3PIN口接入舵機、uKitExplore開發(fā)板接入電池即可。舵機的工作原理知識鏈接二、認識超聲波傳感器超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。本項目需要用到超聲波傳感器元件,硬件連接方面要使用USB線連接uKitExplore開發(fā)板和電腦，3PIN口接入電機、uKitExplore開發(fā)板接入電池并打開開關(guān)。知識鏈接三、static與靜態(tài)變量static關(guān)鍵字用于創(chuàng)建只對某一函數(shù)可見的變量。然而，和局部變量不同的是，局部變量在每次調(diào)用函數(shù)時都會被創(chuàng)建和銷毀，靜態(tài)變量只會在函數(shù)第一次調(diào)用的時候被創(chuàng)建和初始化，靜態(tài)變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束之后仍然保持著原來的數(shù)據(jù)。知識鏈接四、const與常量const關(guān)鍵字代表常量。它是一個變量限定符，用于修改變量的性質(zhì)，使其變?yōu)橹蛔x狀態(tài)。這意味著該變量，雖然可以和任何相同類型的其他變量一樣使用，但不能改變其值。如果嘗試為一個const變量賦值，編譯時將會報錯。任務(wù)實施（一）（二）（三）任務(wù)1：搭建機器人結(jié)構(gòu)任務(wù)2：硬件連接任務(wù)3：在ArduinoIDE中編程任務(wù)實施任務(wù)1：搭建機器人結(jié)構(gòu)搭建一輛自動巡線避障小車所需的組件如圖所示。安裝開發(fā)板驅(qū)動任務(wù)實施任務(wù)1：搭建機器人結(jié)構(gòu)1.搭建避障小車模型2.搭建主控板3.搭建動力模塊4.搭建灰度傳感器模塊任務(wù)實施任務(wù)2：硬件連接1.連接舵機、電機、超聲波傳感器2.連接傳感器3.連接電腦任務(wù)實施任務(wù)3：在ArduinoIDE中編程輸入完成后，點擊“編譯”檢查代碼有無錯誤。確保沒有錯誤后就可以開始上傳了，點擊“上傳”之后IDE會把代碼發(fā)送給uKitExplore開發(fā)板。打開ArduinoIDE，輸入以下代碼拓展任務(wù)完成以上步驟后，思考一下，我們自動避障巡線的機器人除了導(dǎo)盲，還可以運用到什么場景，可以幫助到什么人或什么事。