摘要：根据“机器人游中国”比赛要求进行需求分析，详细介绍了车型机器人软硬件的设计与实现的功能，机器人由控制模块、驱动模块、传感器模块、电源模块、显示模块组成，采用arduino Mega 2560单片机为主控板；两片BTS7960搭成H桥来驱动直流电机；灰度传感器和红外接近传感器来实现巡线和避障功能；各部件安装完成后，选出最优路径，使机器人能在规定时间内游览更多的景点及返回目的地；通过c语言编写机器人运行的程序。通过各方面的研究调试，制作出一个稳定性与速度性兼顾的机器人。

关键词：机器人巡游； 避障； arduino； 路径规划； 传感器

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1移动机器人的研究及意义-1

1.2移动机器人的发展史-2

1.3课题介绍-3

1.4论文主要内容及思路-3

1.5小结-4

2 竞赛型游览机器人的方案设计-5

2.1需求分析-5

2.2总体方案设计-6

2.3控制系统方案设计-7

2.3.1 主控制器选择-7

2.3.2 Arduino Mega 2560的介绍-7

2.3.3 开发环境的介绍-8

2.4 电机驱动方案设计-9

2.4.1 电机选择-9

2.4.2驱动选择-10

2.4.3 BTS7960电机驱动板的介绍-11

2.5传感器方案设计-11

2.5.1 传感器选择-11

2.5.2 灰度传感器的介绍-12

2.5.3 红外接近传感器的介绍-13

2.5.4 传感器的安装和功能的实现-13

2.6 显示模块方案设计-14

2.7 电源模块方案设计-14

2.8 小结-14

3  控制系统硬件驱动设计和应用任务软件设计-14

3.1 控制系统硬件设计-15

3.2 控制系统软件设计-15

3.2.1 路径规划与巡线算法-15

3.2.1.1 路径规划-16

3.2.1.2 巡线算法-17

3.2.2 控制系统的程序设计-20

3.2.2.1 总体程序流程图-20

3.2.2.2 灰度值处理程序流程图-21

3.2.2.3 巡线程序流程图及程序-23

3.2.2.5 避障程序及流程图-24

3.2.2.6移动程序-24

3.3 小结-25

4 模块调试与系统测试-26

4.1模块调试-26

4.2系统测试-26

5 总结与展望-27

参考文献-28

致谢-29

附录-30