RBF机器人比赛

Kevin的小小罗

Hi,大家好！我报名的RBF机器人比赛，也就是在图1的路径中让小车从起点跑到终点，途中要完成对物体的识别并搬运（未实现）。在设计过程中，我联想到了运动场的跑道，跑道线可以用来引导机器人行进，由此可以做一个简易的陪跑小车，陪跑小车可以让人们跑步时不再孤单，运动员可以在训练时有一个参考物，让训练更高效。陪跑小车需要实现的最主要两个功能便是巡线和避障，该小车的创新点便在于能够实现寻线和避障之间的灵活切换 。
小车用的是kittenbot的两轮小车，主控板是RosBot,它将arduino主控板和电机驱动板、传感器扩展板三合一结合起来，非常方便于各种功能小车的制作。

图1

图2

跑道看似简单，由于水平所限，在实际的调试过程中还是遇到了各种问题。赛道最明显的特点就是寻线（黑线）和避障（蓝色部分是墙体）交叉出现，所以小车必须能在巡线和避障之间从容切换。
我的思路是“有线寻线，无线避障”，流程图如图2所示。在实际调试中，判断是否检测到黑线需要设定一个阈值范围，因为小车在巡线过程中，同样会有短时间内检测不到黑线的情况，设定阈值范围可以减少误操作。                        
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图3和图4是组装起来的小车模型，采用kittenbot的五路巡线模块进行巡线；kittenbot五路寻线模块与一般的寻线模块有所不同，它的检测值为模拟量，而不是数字量0/1，检测灵敏度更高，适于寻线。
采用超声波模块进行避障，但在调试中发现，只用超声波模块进行避障效果并不好，建议采用红外避障模块和超声波模块同时检测障碍物。

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图3

图4

小车采用PID算法控制，在一个闭环系统里，对输入量进行比例、积分、微分运算，然后相加，输出量就是小车速度。闭环系统的优点就是有反馈，可以知道输出的状态是怎样的，与开环控制相比控制更加准确。
编写程序过程中，在用servo库编写舵机运动程序时，发现舵机与电机发生冲突，使小车一侧电机不能动了，分析之后得出servo库与PWM调速有一些冲突，所以在同时使用舵机和电机时，不要使用servo库，需要自己编写一个舵机运动函数。




源代码：
[url=]xunxianbizhang.zip[/url]


视频网址：http://v.youku.com/v_show/id_XMz ... j.8428770.3416059.1