復雜路線(xiàn)下機器人的三點(diǎn)三輪尋跡系統
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1．3 驅動(dòng)模塊
驅動(dòng)機器人行走的2個(gè)電機需要不同的轉速來(lái)實(shí)現轉彎。選用的驅動(dòng)芯片為L(cháng)293D，它包含4個(gè)輸出通道，最大輸出峰值電流為1．2 A，能同時(shí)驅動(dòng)2個(gè)直流電機工作；其信號輸入端和使能端接收到來(lái)自單片機的信號，控制電機的通斷以及正、反轉，還可以通過(guò)向使能端輸入不同占空比的方波信號來(lái)調整電機轉速(PWM方式)。如圖2所示，IN端口接控制信號，OUT端口接電機的兩端，EN端口接使能信號。一組IN端口輸入為高／低或低／高電平時(shí)，能實(shí)現電機的正／反轉。一組IN端口輸入均為高或低電平時(shí)，電機將停轉。EN使能端為高電平時(shí)，相應端口輸入信號有效；反之，則輸入信號無(wú)效。在EN 端輸入PWM波，通過(guò)調整PWM波的占空比，即可實(shí)現電機的無(wú)級調速。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163567.htm
2 尋跡控制
機器人尋跡控制示意圖如圖3所示，機器人采用前輪驅動(dòng)后輪輔助的三輪差動(dòng)式行走方式。車(chē)體前部?jì)奢喚鶠橹鲃?dòng)輪，由兩個(gè)電機分別驅動(dòng)，利用它們的轉速差來(lái)控制機器人運動(dòng)方向；后輪為從動(dòng)萬(wàn)向輪，僅起著(zhù)支撐車(chē)體的作用。車(chē)底板前部以車(chē)體中心線(xiàn)為軸線(xiàn)對稱(chēng)放置著(zhù)3個(gè)自制的紅外光電傳感器，作為機器人的尋跡傳感器。
機器人尋跡場(chǎng)地中除了黑線(xiàn)，其他區域均為白色。當傳感器正下方為黑線(xiàn)時(shí)，輸出“0”狀態(tài)，當其為白色區域時(shí)，輸出“1”狀態(tài)。因此，理論上3個(gè)傳感器輸出的組合狀態(tài)會(huì )有8種，如表1所列。每一種組合狀態(tài)都對應著(zhù)一種機器人下一步的行走動(dòng)作，共有前進(jìn)、左轉、快速左轉、右轉、快速右轉、原地旋轉、停止7種動(dòng)作。
注：“+”指車(chē)輪向前運動(dòng)，“-”表示車(chē)輪向后運動(dòng)，“1．0”、“0．3”指的是控制相應電機轉速的PWM波的占空比，可根據實(shí)際需要在程序中修改。
本機器人有著(zhù)雙級轉彎的設計，即普通轉彎和快速轉彎。當機器人對黑線(xiàn)的偏離量比較小時(shí)，使用普通轉彎，即兩個(gè)驅動(dòng)輪都向前運動(dòng)，速度一大一小，依靠?jì)奢喌乃俣炔顏?lái)實(shí)現轉彎；而當機器人偏離黑線(xiàn)較遠時(shí)，使用快速轉彎，即兩個(gè)驅動(dòng)輪一個(gè)向前運動(dòng)，一個(gè)向后運動(dòng)，這樣能迅速實(shí)現轉彎。普通轉彎用于大半徑彎道、大角度折道，而快速轉彎則用于小半徑彎道和直角銳角折道等非平滑過(guò)渡路線(xiàn)。對于非封閉路線(xiàn)，還設計了原地旋轉的動(dòng)作，來(lái)實(shí)現原路返回：一旦機器人小車(chē)走完全程，3個(gè)傳感器將均檢測到白色區域，輸出組合狀態(tài)“111”，此時(shí)一輪全速前進(jìn)，一輪全速后退，小車(chē)原地旋轉，直到掉過(guò)頭來(lái)傳感器檢測到黑線(xiàn)為止。
3 程序設計
程序設計時(shí)，采用匯編語(yǔ)言編程。其思路為：第1步，系統初始化后，讀取單片機P2口的值，然后對其P2．0、P2．1、P2．2按位取與，得到傳感器模塊的組合值。第2步，將得到的組合值與預定的值比較，若相等則執行相應的動(dòng)作，否則繼續比較，直到獲得正確的動(dòng)作。比較完全部動(dòng)作后，轉到第1步重新掃描傳感器的狀態(tài)值。
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