循线机器人

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

什么是循迹机器人

循迹机器人是一种可以沿着路径自主移动的机器。该路径可以表现为黑色表面上的白色线条（或反之），或者可以是不可见的磁场。

循迹机器人的要求

感知线条并操纵机器人保持在路径上，同时不断通过反馈机制纠正错误移动，构成一个简单有效的闭环系统。作为程序员，我们有机会“教”机器人如何跟踪线条，因此它赋予了机器人像人类一样对刺激做出反应的特性。

考虑一下循迹机器人的实际应用是

用于在车间移动的工业机器人的引导系统
在带有嵌入式磁铁的道路上行驶的自动驾驶汽车。

所需硬件

12V，1A直流适配器 - 1个
模拟红外传感器 - 3个
AVR单片机开发板 - 1个
直流电机驱动 - 1个
AVR USB 编程器 - 1个
1对1连接器 - 15个
10对10 FRC母头连接器 - 2个
机器人 - 1个

所需软件

BASCOM-AVR集成开发环境（IDE）
AVRDUDE-GUI
WinAVR-2010
USBasp驱动程序

框图

算法

R = 最右边的传感器，读数为0，L = 最左边的传感器，读数为0。如果右侧（或左侧）没有传感器读数为0，则L（或R）等于0。
如果所有传感器读数为1，则转到步骤3，

如果 L<R，则向右移动

如果 L>R，则向左移动

如果 L=R，则向前移动

如果上次在左侧看到线条，则逆时针移动；如果上次在右侧看到线条，则顺时针移动。重复步骤3，直到找到线条。

电路图

考虑基于eagle软件的循迹机器人原理电路图：-

源代码

$regfile = "m16def.dat".
$crystal = 1000000
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin = Pin , Rs = Portb.2 , E = Portb.3 , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.5 , Db6 = Portb.6 , Db7 = Portb.7
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
Start Adc
Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Prescale = 1 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down
Start Timer1
Dim Lb As Integer , Lw As Integer , Lm As Integer , L As Integer
Dim Rb As Integer , Rw As Integer , Rm As Integer , R As Integer
Cls
Lcd "sense black"
Wait 5
Lb = Getadc(1)
Rb = Getadc(0)
Lowerline
Lcd Lb ; "_" ; Rb
Wait 1
Cls
Lcd "sense white"
Wait 5
Lw = Getadc(1)
Rw = Getadc(0)
Lowerline
Lcd Lw ; "_" ; Rw
Wait 1
Cls
Lm = Lw + Lb
Lm = Lm / 2
Rm = Rw + Rb
Rm = Rm / 2
Do
Cls
L = Getadc(1)
R = Getadc(0)
If L < Lm And R < Rm Then
Lcd "fwd"
Pwm1a = 100
Portd.6 = 0
Pwm1b = 100
Portd.3 = 0
Elseif L > Lm And R < Rm Then
Lcd "left"
Pwm1a = 100
Portd.6 = 0
Pwm1b = 0
Portd.3 = 0
Elseif L < Lm And R > Rm Then
Lcd "right"
Pwm1a = 0
Portd.6 = 0
Pwm1b = 100
Portd.3 = 0
Elseif L > Lm And R > Rm Then
Lcd "stop"
 Pwm1a = 0
 Portd.6 = 0
 Pwm1b = 0
 Portd.3 = 0
End If
  Loop

End

考虑使用BASCOM-AVR集成开发环境（IDE）的循迹机器人中使用的源代码的屏幕截图：-