基于Arduino的麦克纳姆轮绘图小车Word格式文档下载.docx
- 文档编号:13111382
- 上传时间:2022-10-05
- 格式:DOCX
- 页数:49
- 大小:2.04MB
基于Arduino的麦克纳姆轮绘图小车Word格式文档下载.docx
《基于Arduino的麦克纳姆轮绘图小车Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Arduino的麦克纳姆轮绘图小车Word格式文档下载.docx(49页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
Abstract
Smartcarisanimportantbranchofmobilerobotics.Itistoday'
sresearchersfromamateurtooneofthemostpopularitems,widelyused,incultureandalsoplayamoreandmoreimportantroleinthelife.Inthelongrun,itsfuturedevelopmentbothincivilandmilitaryorspace,andotherfieldshasagoodprospectsanddevelopmentspace,withthedevelopmentofTheTimes,artificialintelligenceisincreasinglypopularwithpeople.
Inthispaper,themaindesigntaskofmakingaglossymuwheeldrawingbasedontheArduinocar,andwritetherightprogramthatallowsuserstoandroidbluetoothtocontrolthemovementofthecarandtheriseandfallofpenrack,soastoachievemappingpurpose.Thispaperdescribesthevehiclebodydesignandtheoverallframe,andintroducesthemoduleofthecar.
ATmega328usedbythisarticleintroducesthedevelopmentboardandthedepartment'
skinematicprincipleofwheel,throughtheuseoftheArduinoplatformandkeilsoftwarethewriteoperationistocontrolthecarpenrackmainprogramandcontroloftheelevatoronSTCmicrocontrollerprogram.Attheendofthearticle,therearesomeSuggestionsforthedesignofthisdesign.
Thisgraduatedesigncompleteintelligentcarachievestheexpected,hasgreatpopularizationvalue,canrealizeomnidirectionalmobileability,reliableperformanceandreliability.
Keywords:
ArduinoMecanumwheelbluetoothcontrolsmartcar
II
目录
第一章绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3课题的主要研究内容 2
第二章硬件介绍 3
2.1Arduino介绍 3
2.1.1Arduino开发板的选择 3
2.1.2Arduino拓展板 6
2.2麦克纳姆轮介绍 6
2.2.1麦克纳姆轮原理 7
2.2.2麦克纳姆轮运动分析 7
2.2.3全向运动的实现 9
2.3蓝牙模块的选择 12
2.4L293驱动控制板 13
第三章程序的调用及编写 14
3.1类库的编写及调用 14
3.1.1简介 14
3.1.2库文件的改用 14
3.2Arduino主程序的编写 17
3.3STC单片机程序的编写 20
第四章程序的烧录 25
4.1Arduino的烧录 25
4.2STC单片机的烧录 26
第五章小车模型及操作流程 28
5.1小车的最终成品 28
5.2流程示意 29
第六章总结与不足 30
6.1课题总结 30
6.2问题与不足 31
致谢 32
参考文献 33
第一章绪论
1.1选题背景及意义
如今,多智能体系统(Multi-AgentSystem)已经被给予越来越多的研究和重视。
智能小车作为其体系的重要组成部分,拥有广泛的应用前景和期望,成为了当前许多高校和电子竞赛所热衷的课题,可见其研究意义之大。
本课题结合了当前热门的智能小车以及创客热衷的Arduino设计开发平台,再配合上将来拥有巨大商业和工业价值的Mecanum轮,通过蓝牙遥控实现无线控制进而达到全向绘图功能的智能小车。
智能化是现代社会的产物,是未来的方向,是当前科技发展的目标,它可以起到比人为更为高效和安全的效果。
自1978年,“智能模拟”就成为国家科学技术发展规划的主要研究课题。
大力发展智能化,可以实现对资源的充分利用,进而获得最大收益,提高工业生产效率,还可以大大减少事故发生的概率,适合以后向慢慢从高端走向生活化。
智能小车,是现代的先进技术的综合体,属于移动轮式机器人的一种。
目前常见的轮式机器人遍布于医疗、军事、生活等各领域,发展面之广。
然而目前常见的轮式机器人有其很多的弊端,在执行许多工作中往往会因为环境空间过于狭小进行无法移动,丧失机动性。
近年来,全向移动的机器人以其特有的优越性越来越受到人们的关注及国内外研究机构的重视,Mecanum轮能在狭隘的空间里快速完成多种作业,对轮式移动小车具有极大的研究价值。
1.2国内外研究现状
基于Mecanum轮的全向机器人在国外已经发展多年,国内的研究还十分少见。
在使用全向移动的技术后,可以显著提高小车的机动性和灵活性,在狭隘的空间作业时,有着显著的优势。
在Mecanum轮发明后,世界许多发达国家诸如美国等大量应用于工业、民用、军事领域,包括叉车、运输车、竞赛智能车等。
1996年美国的Airtrax公司就作为第一个采用该技术公司,将其运用于车辆商业化。
图1-1为Airtrax公司的Sidewinder系列叉车,它们可以实现在狭窄的空间里全方位移动,灵活自由,极大的提高了企业生产效率,具有极大的经济效益。
图1-1Airtrax公司系列叉车
同时,随着国外对Mecanum轮的研究及应用,诸多国内学者也对其进行了许多深入的研究及讨论。
研究的领域包括运动学、运动效率的研究、全向轮的布局及原理探究等,并在此基础上提出了一系列的成果。
其中,PatrickMuir运用矩阵变换的方法建立了Mecanum运动学模型,并运用于反馈算法设计。
1.3课题的主要研究内容
本课题的主要研究任务是研制一辆基于Arduino开发板的,Mecanum轮由4个直流电机控制的,由NMB微型步进推杆电机驱动的笔架结构,从而实现绘图功能的智能小车。
其中,小车由四轮底盘、Mecanum全向轮设计、笔架结构、蓝牙模块、Arduino开发板、电机驱动板等构成。
本文内容一共分为六章,安排如下:
第一章绪论:
介绍课题背景,并探讨智能小车以及Mecanum轮在国内外的研究现状,以此来讨论课题意义。
第二章硬件介绍:
主要介绍本次设计所用到的硬件及一些简单的原理分析及使用介绍。
第三章程序的调用及编写:
主要描写了本次小车所用到的主要程序及编写思路和构成的框架。
第四章程序的烧录:
将本次设计所用到的一些软件部分进行使用说明,描述了我烧录程序的一些基本步骤。
第五章小车模型及操作流程:
介绍了小车最终的成品以及操作小车的流程示意。
第六章总结与不足
第二章硬件介绍
近年来单片机的种类众多,既有一直流行的8位机:
51单片机、AVR、PIC等系列,还有日趋受欢迎的16位机、MSP420等系列,还有ARMCortox‐M系列,这些的单片机都有其各自的优势,使用者可以根据自己的喜好,除此以外还有更接近MCU的DSP系列。
而且我认为:
关于所谓单片机的应用学习,最核心的是要去自己理解以个MCU,然后再根据控制需求来分配MCU资源,编写对应程序,这样才是学习的关键所在。
2.1Arduino介绍
马西莫·
班兹原是意大利伊夫雷亚的一家设计学校的老师。
他学校的学生们经常抱怨没有好用的微控制器。
到2005年冬天,马西莫·
班兹与DavidCuartielles一起说起了这个问题。
于是2人开始一起设计电路板,三天后,电路板宣布完工。
MassimoBanzi根据自己喜欢去的一家叫做diReArduino的酒吧,这个酒吧是在1000年前以意大利国王Arduin的名字所命名的。
他为了纪念这个就把,将这块电路板命名为Arduino,这就是Arduino名字的由来。
后来Banzi、Cuartielles和Mellis将这个设计图发到了网上。
那时版权法虽然可以监管许多开源软件,但却很难作用于硬件上面,所以他们后来便采用了一种叫做CreativeCommons(CC)的方式来公开设计图来维持自己的自由开源理念。
通过这样的授权,任何人都可以使用他们的设计板。
人们可以自由的使用或者开发Arduino开发板,甚至都不需要开发团队的授权。
但是,一旦你发布了自己的引用设计,那么你就需要声明原先的开发团队。
如果你相应修改电路板。
那么必须用一用的CC授权方式,这样就可以保证新的版本也可以有一用的自由和开发。
Arduino这个名字是被唯一所保留的,被注册成了商标,不允许在未经许可的情况下使用。
随着Arduino的发展,今年来有了众多的衍生控制器产生,这也是Arduino的自由开放所带来的成果。
2.1.1Arduino开发板的选择
Arduino控制器是一个在一个微控制器专为机器人应用。
作用与Arduino开源平台,它支撑上千的开放源代码,并易于扩展与大多数ArduinoShields。
板上的微控制器使用Arduino编程语言编程(基于接线)和Arduino开发环境(基于处理)。
Arduino项目可以独立或他们可以在计算机上运行的软件进行通信(例如Flash,处理,MaxMSP等)。
本次设计小车
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Arduino 麦克 纳姆轮 绘图 小车
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)