基于Arduino的智能小车避障系统的设计-戈惠梅.pdf.doc

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1、2014年6月1日现代电子技术Jun.2014第37卷第11期ModernElectronicsTechniqueVol.37No.11118基于Arduino的智能小车避障系统的设计戈惠梅，徐晓慧，顾志华，张金龙（南京师范大学电气与自动化工程学院，江苏南京）摘要：针对智能小车存在的单面避障缺陷，设计了一种智能小车全方位避障系统，系统以Arduino为主控单元，以Linux为开发平台，通过传感器采集数据，经由程序控制，可实现全方位避障，解决了单面探测中存在的一些问题。实验结果表明，设计的全方位避障系统有效地提高了避障成功率。关键词：Arduino；

2、智能小车；避障系统；超声波传感器文章编号：1004⁃373X（2014）11⁃0118⁃03中图分类号：TN911⁃34文献标识码：ADesignofarduino⁃basedobstacleavoidancesystemonintelligentcarGEHui⁃mei，XUXiao⁃hui，GUZhi⁃hua，ZHANGJin⁃long（CollegeofElectricalandAutomaticEngineering，NanjingNormalUniversity，Nanjing，China）Abstract：Inviewofsingle⁃

3、sideobstacleavoidancedefectexistingintheintelligentcars，anall⁃dimensionalobstacleavoi⁃dancesystemwasdesignedfortheintelligentcars，whichcanrealizeall⁃dimensionalobstacleavoidancebytakingArduinoasthemaincontrolunitinthesystem，Linuxasthedevelopmentplatform，andbymeansofcontrolprog

4、ramandsensorstocollectdata.Theproblemsexistinginthesingle⁃sidedobstacleavoidanceweresolved.Theexperimentalresultshowsthedesignedall⁃di⁃mensionalobstacleavoidancesystemcaneffectivelyimprovethesuccessrateofobstacleavoidance.Keyword：Arduino；intelligentcar；obstacleavoidancesystem；

5、ultrasonicwavesensor0引言人工智能技术是与多门基础学科联系紧密、相互促进相互发展的前沿技术，是集计算机、物理学、生理学、控制技术、传感器技术等于一体的高新技术产业。人工智能技术的应用领域也越来越广泛，除了传统的工业领域，人工智能技术的应用也涉及到军事、娱乐、服务、医疗等领域[1⁃3]。随着机器人技术的不断发展，人们对机器人的要求也越来越高，机器人的智能化已成为当今的热点。智能小车作为一种四轮驱动的智能机器人，它行动灵活、操作方便，车上可集成各种精密传感器数据处理模块，其避障功能保证了智能小车在行进过程中行进方向的自行调节，避免发

6、生碰撞、碰擦，是智能小车的重要组成部分[4⁃6]。目前，智能小车大多采用单个传感器实现单面避障，但单面避障存在着固有的缺陷，如：障碍物探测缓慢、避障成功率较低等。由此，设计了一种能全方位避障的智能小车系统，采用红外单点避障与超声波双路避收稿日期：2014⁃01⁃22基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（）障相结合的模式，可实现多面自动探测，并实现全方位避障，有效提高了避障的成功率和效率。1系统设计设计的避障系统采用红外单点避障与超声波双路避障相结合的模式，以实现对障碍物的全方位有效避障。为此，在小车前端中央设置一个红外避障传感器，用于探测小车前方

7、障碍物，再在小车前端两侧设置左右两个超声波避障传感器，他们分别探测小车前方左右两侧障碍物，有效的扩大了探测范围，从而实现了小车的全方位避障。本系统利用多模块协调配合，使其具有较高自适应能力。硬件以需求为基础，选择了合适的模块，总体模块中包含：电源模块，红外传感模块，超声波传感模块，电机驱动模块，Arduino模块等。系统整体框图如图1所示。1.1Arduino模块设计中采用Arduinoduemilanove作为核心控制模块，Arduino是一款便捷灵活且十分方便上手的开源电子原型平台，能通过各种各样的传感器来感知环境，通过灯光、电机和其他的装置来

8、反馈、影响环境。Arduinoduemilanove包括以下几个部分：一个9V第11期戈惠梅，等：基于Arduino的智能