基于Arduino控制的机器宠物狗设计.pdf

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1、第28卷第2期2015年3月机电产品开发与刨崭Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalPmductsV01．28．NO．2Mar．．2015文章编号：1002—6673(2015)02—038一03基于Arduino控制的机器宠物狗设计申耀武(广州南洋理工职业学院，广东广州510925)l摘要：设计开发了一款利用Ardujno控制的机器宠物狗，可以实现根据侦测到的周围物体情况完成前进、后退、摇头、转身等动作，具有一定的实用和参考价值，实验结果证明，该方案设计有效。关键词：舡duino；红外线追

2、物平台；机器宠物狗中图分类号：rIP242文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2015．02．014DesigIIofPetRobotDogB邪edonArdui肿sHENY∞一Wu(Guan簪houNanyangconege，Guall铲houGuaIlgdong510925，cKna)Abstract：DesignaIlddevelopmentofaArduinoconⅡ01usingthepetrobotdog，canbecompleted访accordance、析ththedetectedo巧ec

3、tsaroundtIlecaseforward，backward，shakinghishead，tumedtoo出ermovementS，hascertainpracdcala11dre蠡rencevalue，thee)中erilllentalresultsshowthat，medesignschemeise丑．ecdVe．Keywords：Arduino；mhredn．acingplatfo吼；petmbotdog0引言目前。市场上宠物机器人(狗)售价偏高、互动功能的实用性不高、市场开发不理想，比如Sony的爱宝狗Aibo开发几年后宣布停

4、产下市。本设计利用ArduinoNano作为控制核心，在ITANKITANK智能型移动平台的基础上开发实现，具有电路简单，控制方案可靠，功能扩展灵活等特点。1机器宠物狗的动作原理机器宠物狗通过红外线追物平台来侦测周围环境中的物体。侦测到侧方物体时能够动态转动车体并控制自身转向。侦测到前方物体时，物体移开一段距离后会跟着前进，远离超过一定距离后会停止，逼近时，宠物狗会后退。2硬件设计机器宠物狗采用12C总线通信，血duino控制，利用红外线追物平台作为机器宠物狗的头部，宠物狗身体为移动车体。伺服马达作为驱动元件，另外使用LCD液修稿日期：20

5、15—01—06作者简介：申耀武(1979一)，男，山西晋中人，硕士学位，讲师。研究方向：机电一体化技术教学及科研工作。38晶显示器来显示各种信息。2．112C总线12C总线是一种由PHILIPs公司开发的两线式串行总线，由一条串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL构成的多主机总线。如果两个或多个主机同时存在时，通过仲裁来防止数据被破坏，即同一时间只有一个装置担任Master的主控角色。其余装置均为12CSlave角色，并以专属的12CAddress识别，如图1所示。12C通信中，SDA和SCL都是由Master控制的，SDA和SCL已经通

6、过上拉电阻被上拉。Master可以控制(拉低或者释放)这两条线，而Slaver只能控制SDA线。当master发送数据时．Master会适时地将时钟毡⋯⋯一SDA和SCL拉低或释放(拉高)。本设计采用Ar．I_。熙№吼duinoNano板担任Mas图112C总线Fig．112CBu8ter主控角色，以旗标科技公司开发的ITANK智能型移动平台作为12CSlaver角色。2．2ArduinoNano板“Arduino”源自11世纪北意大利国王的名字。这个囝·产品与市场·测周围物体．以连续2b1Irtes来表示追踪结果，其中包括一个方位参数与一

7、个距离百分比参数。低位b1Irte为方位参数。以bitO岫it3来图3红外线追物平台表示所追踪物体位于Fig．3InfraredtracingpIatform模块前方九宫格内的方向，有效方向分为1～9共9区，0表示无效方向(没有追踪到障碍物)。bit4来代表距离范围。高位b丫te则为一个0～100的数字。当追踪物体出现在有效范围之内时。可用来表示有效追踪范围内的距离百分比，否则其值为0。其分割方法是将最近安全距离与最远有效距离之间分为100等份。以最近安全距离为0％，并以最远有效距离为100％。2．4伺服马达本设计用到4个伺服马达．分别用来

8、控制机器宠物狗的红外线追物平台左右、上下动作以及自身车体的前后移动和转动。采用DGSenro伺服马达，编号为S3003，伺服马达的驱动信号是利用PWM(PulseWidthMod