一种基于Arduino的四轮机器人路径规划控制系统的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体是一种基于Arduino的四轮机器人路径规划控制系统。

背景技术：

随着机器人技术的不断发展，机器人在军事、民用、科学研究、生产实践等领域中得到了广泛应用，特别是在有害和危险环境作业中的应用也得到世界各国的高度重视。其中移动机器人是机器人技术的一个重要研究领域，也是机器人学的一个重要分支，它涉及传感器技术，电子控制工程，计算机编程技术和机构学等方面学科的综合知识，具有很强的学科综合性和广泛的工程应用前景。

移动机器人主要用于一些危险和未知的环境，特别是在复杂环境下的移动机器人需要尽快规划出最优路径，只有这样才可以在灾场搜救、行星探测、军事侦察、科学研究等方面创造出巨大的社会效益和经济效益。然而，现有机器人的路径规划控制系统结构比较复杂，跟机器人其余机构的协同方式也比较繁琐，尚待改进。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种路径规划控制系统，以Arduino处理器为核心，可以通过多种方式与机器人的其它硬件配合，达到协同工作的目的，还具有结构简单的技术特点。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于Arduino的四轮机器人路径规划控制系统，其特征在于：包括Arduino处理器、至少一个电机驱动模块以及至少一个寻迹模块，电机驱动模块安装在机器人的车架上，并与机器人的行走机构的电机连接，寻迹模块安装在车架的底部，Arduino处理器的I/O接口与所述电机驱动模块以及寻迹模块连接。

作为优选，所述寻迹模块为四个，分别位于车架底部的前侧、后侧、左侧、右侧并呈矩形布置，每个寻迹模块均与所述Arduino处理器的I/O接口连接。

作为优选，所述行走机构包括四个行走轮，分别安装在车架底部的前侧、后侧、左侧、右侧，每个行走轮分别由一个所述电机驱动，其中两个行走轮的电机与一个电机驱动模块连接，另外两个行走轮的电机与另一个电机驱动模块连接。

作为优选，所述Arduino处理器为Arduino Mega 2560处理器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型以Arduino Mega 2560处理器作为核心部件，配合以四个电机和四个寻迹模块，完成了底盘系统的路径规划控制和运行；Arduino Mega 2560处理器还有其它的几个I/O口可以作为与其它硬件的连接口，例如机器人的机械臂，从而达到个部分之间的协同配合，一起完成相关的指定动作。更简单地说，本实用新型可以作为单个模块使用，此模块的作用是提供整体机器人的路径解决方案；本实用新型的优点在于价格低廉，灵活性高，适用的范围广，有利于促进机器人的模块化发展。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构示意图。

图2是本实用新型的电路原理图。

图3是本实用新型的路径规划控制流程示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1至图3所示，本实用新型专利旨在提供一种基于Arduino开源平台的四轮机器人路径规划控制系统，包括Arduino处理器6，用于驱动四轮机器人移动的四个减速电机2，具体地说，是用于驱动控制四个减速电机的2两个L298电机驱动模块5以及用于确定路径的四个寻迹模块4。上述的四个减速电机先与两个L298电机驱动模块相连，再与Arduino处理器的相关I/O口连接。与此同时，上述的四个寻迹模块也与Arduino处理器的相关I/O口相连。以上的这些部件全都固定安装在车架3底部的一块亚克力底板上。四个减速电机分别位于亚克力底板的前侧、后侧、左侧、右侧并呈矩形布置。

本实用新型专利中使用的Arduino处理器为Arduino Mega 2560处理器。该款处理器相对于其它的Arduino处理器相比，在编程方式相同的前提下具有I/O口多的特点，综合本实用新型专利的部件数量和各部件的接线方式而言，一块Arduino Mega 2560处理器就已经可以满足该实用新型所需部件的连接，并且还要预留出部分I/O口作为与机器人其它模块连接的通讯端口。

本实用新型中的L298电机驱动模块与Arduino Mega 2560处理器相连接，接收来自Arduino Mega 2560处理器的相关信号。每个减速电机上各安装一个行走轮1(可以选用万向轮)。四个行走轮分别安装在车架底部的前侧、后侧、左侧、右侧。

四个减速电机是通过接收来自Arduino Mega 2560处理器的相关信号进行动作的。通过在Arduino Mega 2560中预制的程序使整个机构有一个完整的动作，此为现有技术，在此不作详细介绍。

本实用新型专利的四个寻迹模块主要用来追踪白线以及通过数已经通过的节点数来控制整体是否需要转向，以及需要往哪边转向以及转向的角度。

本实用新型只是提供了一种基于Arduino开源平台的四轮机器人路径规划控制系统。简单地说，只是整个机器人的一个自主寻迹的行走运动模块，为了与其它模块进行有效的协同配合工作，在本实用新型专利的Arduino Mega 2560处理器上预留出部分I/O当作通讯端口与其它模块进行通信，达到各模块的协同配合最终是整体机器人可以自主地完成指定的工作。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。