小车实验报告11111

1、 西华大学实验报告 实 验 报 告（理工类）课 程 名 称: 机器人创新实验 课 程 代 码: 6003199 学院(直属系): 机械工程与自动化学院 年级/专业/班: 2010级机设（3）班 学 生 姓 名: 熊炯 赖新星 罗超 万小红 学 号: 26 10 16 37 实验总成绩: 任 课 教 师: 李炜 开 课 学 院: 机械工程与自动化学院 实验中心名称: 机械工程基础实验中心 一、 成员分工：（5分）姓名学号班级任务分配万小红 332010080301037 2010级机设（3）班 巡线小车原理分析及完成实验报告赖新星 332010080301010 2010级机设（3）班 巡线小车

2、组装与程序分析及完成实验报告熊炯 332010080301026 2010级机设（3）班 巡线小车测试与程序编写及完成实验报告罗超 332010080301016 2010级机设（3）班 巡线小车程序导入与修正及完成实验报告二、 设计方案：（整个系统工作原理和设计）（20分）1.电动小车寻迹原理 巡线小车红巡线原理采用了红外线探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据

3、来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。2.首先明确设计要求：（1）自动寻迹小车从安全区域启动。（2）小车按指定路线运行，自动区分直线轨道和弯路轨道，在指定弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、倒退、过桥等功能，在轨道上划出设定的地图。（3）小车完成指定运行任务后，停止在终点位置上。3.系统方案选择:根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、电压比较模块等模块构成。4.小车主体设计：经过反复考虑论证和参考其他资料及老师的模型，我们制定了左右两边分别用一个电机驱动的方案。即左边和右边的轮子分别用一个转速和力矩基本完全

4、相同的直流减速电机进行驱动。当小车需要直线前进时，两个电动机同时正转，实现直线前进。当小车左边传感器检测到黑线时即需要左转时，此时左轮反转，右轮正转，实现一个差速，达到向左转向的目的。当小车右边传感器检测到黑线时，即小车需要右转，即右边车轮反转，左边车轮正转，达到向右转向的目的。 小车总体布局示意图 当循迹传感器照到黑线时输出点平0，照到白线时输出1.如上图所示，A,B,C三路。三路巡线小车控制逻辑： a、 A B C 状态为 1 0 1 ，B路正照到黑线上，小车前进 b、 A B C 状态为 0 0 1 ， A,B 照到黑线上， 小车左转弯 c、 A B C 状态为 0 1 1 ， A 在黑

5、线上， 小车左转弯 d、 A B C 状态为 1 0 0 ， B,C在黑线上， 小车右转弯 e、 A B C 状态为 1 1 0 ， C 在黑线上 ， 小车右转弯 f、 A B C 状态为 1 1 1 ， A B C 都不在黑线上，小车保持上一次状态不 g、 A B C 状态为 0 0 0 ， A B C 都在黑线上，小车停止。三、 实验步骤：（图文说明设计过程中关键步骤）（30分）1.确定小车所需的主要材料 ArduinoUNOR3 控制器1块 亚克力控制板1块 电机2个 普通轮子2个 万向轮1个 杜邦线1排 电机驱动板1块 巡线传感器3个 电池盒1个 螺钉、螺母若干2.确定各部件的位置 1

6、)初步确定位置。 2）位置方案可行性论证。 3）方案确定可行后，对底盘进行处理，利用热风机吹平底盘。 4）在底盘上进行划线，确定位置。 5）利用钻床进行打孔。3.根据拟定方案，搭建小车 小车搭建主要过程为： 1.适当安排电机安装位置 2.安排万向轮安装位置 3.安排电池盒固定位置和方法 4.安排控制板固定铜柱安装位置 5.安排巡线传感器安装位置四、 最终作品展示：（图片及性能描述）（20分） 经过在实验室对小车的调试和改进，小车能够很好在实验赛道上运行，在实验过程中小车的巡线能力很好，并且性能稳定。但是仍然存在不足之处，小车速度一般，不能达到较高的速度，总体还是不慢。分析主要原因是程序占有一部

7、分原因，更大一部分的原因本小组认为是左边的轮子在钻的过程中因为失误导致孔过大，电机轴和轮子配合间隙过大，在巡线过程中传动不足，出现打滑现象。五、 设计心得：（10分） 通过这次实验，我亲身去经历了小车的组装，编程以及最后调试巡线，使我获益匪浅。这次实训是以小组的形式开展的，我们深刻体会到了团队的精神。经过团队的努力，老师的指导和专业知识学的好的同学的帮助。我们顺利的完成了这次巡线小车的实验。感谢学校与老师让我通过这样的形式了解巡线小车，了解智能，了解现代科学。-万小红 本次创新实验我们是做巡线小车，最后还是完成了巡线的基本功能。我们从最开始对这些东西的一无所知，到大家一起努力，一边学习，最终完

8、成了实践。我们从最基本的编程，到组装线路，一些简单的焊接。由于是第一次接触这类东西，所以我们绕了很多的弯路。期间老师给了我们很大的帮助，在此谢谢老师的耐心指导。还有离不开其他同学的一些帮助。 在实验过程中我们也得出了一些经验，当然也遇到了许多的问题：（1）比如刚开始的时候大家编的程序下载到单片机里面都无法正常启动，我们一直以为是程序的问题，其实绝大部分是硬件电路的问题。（2）小车巡线不稳定，刚开始能巡一段路的，后面就开始乱跑了。这个应该是传感器调节的不是很好的问题。 在这次实验中我们学到了许多东西，这类机器人的实验很有趣，大家的积极性也非常高，也让我们把书本上学到的东西应用到了实际中。希望还能

9、有机会再做相关的实验。-罗超 通过这次制作巡线小车，学到了很多东西。在刚开始程序设计的时候我们的 思路还不是很清楚，我们在一些问题上海不能顺利的解决，例如我们在传感器的接受方式上，先我们没有得到传感器的时候不知道是怎么接受的，在我们查过资料后才了解传感器的接受方式。小车在跑道上运行的时候发现小车不能在转弯处很顺利的通过，经过我们的调试后有时可以通过但有时又不能通过。始终不能理解透彻到底是传感器的灵敏度的问题，还是轮胎的运动问题。 我在这次的设计中也得到了老师的指点，如果不是老师的细心指导我也不会这么顺利的做出来，特别是在调试的时候。在这次的实训中我指导了团队合作的重要性，其实有很多事只靠自己是

10、做不出来的，如果是一个团队就可以在优先的时间里做出更好的结果，而且我们可以取长补短使自己不断进步，谢谢同学的帮助。感谢学校给我们这次实践的机会。-熊炯 通过本次实验，加深了我们对巡线小车的了解，更进一步的掌握了各部件之间的功能特性，让我们在更多的实验当中灵活利用各个部件以实现结构更加复杂，功能更加强大的机构或机器。在实验中要注意各个部件之间的连接是否稳定，是否能完成既定项目的要求。 通过这几周的实验，我们顺利的完成了我们的小车，我们非常的高兴，虽然整个过程中，我们遇到了不少的困难，但经过我们的努力，都一一解决了，在课堂上我们学到的是理论知识，实验就是让我们把所学到的知识运用起来，解决实际问题，

11、我们觉得非常的号，如果我们只知道写一些小程序，当真让我们做一些东西时，你会发现还有实验的非常有用，对我们的许多小问题，病不是那么的简单，所以这次实验对我们的帮助很大，谢谢老师和同学的帮助。-赖新星六、 对本课程的建议或意见： 本学期对机器人创新课程的学习，让我们增长了见识，学到了对机器人的相关知识。在学习过程中我有几点小建议：1.我觉得应该加强学生的创新能力培养，增加更多的实验项目；2,能否增加对机器人实物的观察和认识，不仅仅是课堂上看看视频，这样会更直观、生动。3.增加编程教学的学时，加强编程能力。附录：（设计文件、工程图、代码等）（15分）int pinI1=7;/定义I1接口int pi

12、nI2=8;/定义I2接口int pinI3=9;/定义I3接口int pinI4= 6;/定义I4接口int IRR=3;/定义右侧寻线传感器接口int IRM=4;/定义中间寻线传感器接口int IRL=5;/定义左侧寻线传感器接口void setup()pinMode(pinI1,OUTPUT);pinMode(pinI2,OUTPUT);pinMode(pinI3,OUTPUT);pinMode(pinI4,OUTPUT);pinMode(IRR,INPUT);pinMode(IRM,INPUT);pinMode(IRL,INPUT);void advance()/前进digitalW

13、rite(pinI4,HIGH);/使直流电机（右）顺时针转analogwrite(pinI3,150);digitalWrite(pinI1,HIGH);/使直流电机（左）顺时针转analogwrite(pinI2,150);void right()/右转digitalWrite(pinI4,HIGH;/使直流电机（右）逆时针转analogwrite(pinI3,100);digitalWrite(pinI1,LOW);/使直流电机（左）顺时针转analogwrite(pinI2,100);void left()/左转digitalWrite(pinI4,LOW);/使直流电机（右）逆时针转analogwrite(pinI3,100);digitalWrite(pinI1,HIGH);/使直流电机（左）逆时针转analogwrite(pinI2,100);void loop()int r,m,l;r=digitalRead(IRR);m=digitalRead(IRM);l=digitalRead(IRL);if(l=HIGH &&m=LOW && r=HIGH)advance();else if(l=LOW && m=HIGH && r=HIGH)left();else if(l=LOW &&