《服务机器人应用开发》课件 项目四 导盲避障机器人

项目四

导盲避障机器人服务机器人应用开发UBTECHCONTENTS01.学习目标UBTECH02.内容结构03.任务背景04.任务描述05.知识链接06.任务实施07.扩展任务08.项目小结学习目标1.进一步了解电机的工作原理；2.进一步掌握灰度传感器的工作原理；3.了解舵机的工作原理；4.了解超声波传感器的工作原理；5.熟练掌握通过程序调用setMotorTurn()控制电机驱动；6.熟练掌握通过程序调用setServoAngle()控制舵机转动；7.熟练掌握通过程序调用readUItrasonicDistance()读取超声波传感器数值。内容结构任务背景对于视障人士来说如何掌握行走的方式和特性是日常生活的重要部份，他们可以依赖一定的辅助设施，比如传统的盲杖、加入声波探测障碍物的电子盲杖，还有其他的盲人导航设备等等，这一切都有它们的优点和缺点。而导盲避障机器人属于智能特种机器人，可以巡曲线运行并避开障碍物，可用于医疗服务、智能导航等领域。任务描述本项目主要任务有：1、认识基于Arduino的开发平台uKitExplore及其构成；2、能够实现机器人自主循线避障行走。（一）（二）（三）（四）知识链接认识舵机认识超声波传感器static与静态变量const与常量知识链接一、认识舵机舵机（Servo）是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。机连接在uKitExplore开发板的任意一个3PIN口即可。舵机可以串联多个。在控制时注意舵机的ID。舵机是依靠ID来控制的。硬件连接方面要使用USB线连接uKitExplore开发板和电脑，3PIN口接入舵机、uKitExplore开发板接入电池即可。舵机的工作原理知识链接二、认识超声波传感器超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。本项目需要用到超声波传感器元件,硬件连接方面要使用USB线连接uKitExplore开发板和电脑，3PIN口接入电机、uKitExplore开发板接入电池并打开开关。知识链接三、static与静态变量static关键字用于创建只对某一函数可见的变量。然而，和局部变量不同的是，局部变量在每次调用函数时都会被创建和销毁，静态变量只会在函数第一次调用的时候被创建和初始化，静态变量在函数调用结束之后仍然保持着原来的数据。知识链接四、const与常量const关键字代表常量。它是一个变量限定符，用于修改变量的性质，使其变为只读状态。这意味着该变量，虽然可以和任何相同类型的其他变量一样使用，但不能改变其值。如果尝试为一个const变量赋值，编译时将会报错。任务实施（一）（二）（三）任务1：搭建机器人结构任务2：硬件连接任务3：在ArduinoIDE中编程任务实施任务1：搭建机器人结构搭建一辆自动巡线避障小车所需的组件如图所示。安装开发板驱动任务实施任务1：搭建机器人结构1.搭建避障小车模型2.搭建主控板3.搭建动力模块4.搭建灰度传感器模块任务实施任务2：硬件连接1.连接舵机、电机、超声波传感器2.连接传感器3.连接电脑任务实施任务3：在ArduinoIDE中编程输入完成后，点击“编译”检查代码有无错误。确保没有错误后就可以开始上传了，点击“上传”之后IDE会把代码发送给uKitExplore开发板。打开ArduinoIDE，输入以下代码拓展任务完成以上步骤后，思考一下，我们自动避障巡线的机器人除了导盲，还可以运用到什么场景，可以帮助到什么人或什么事。