【源码】基于Arduino和ESP32的多模式智能漫游车系统

项目简介

本项目由PES大学的Sanjay K N和Aryaman Dubey在物联网中心，于Dr. Adithya B的指导下完成，属于暑期实习项目。项目设计了2个漫游车，拥有5种控制模式，其中2种通过WiFi实现，3种通过蓝牙实现，为智能机器人控制提供了多样化解决方案。

项目的主要特性和功能

1. 多种控制模式
   • 蓝牙控制：可借助手机应用程序便捷操控漫游车。
   • 手随动模式：漫游车能跟随手部动作移动。
   • WiFi控制：通过网页应用远程控制漫游车。
   • ROS控制：利用ROS框架，基于发布 - 订阅模型实现对漫游车的高级控制。
   • 路径记忆与模仿：漫游车可记录行驶路径并重复该路径。
2. 不同硬件适配
   • 手随动机器人采用Arduino UNO，搭配多种传感器实现特定功能。
   • 多地形漫游车采用ESP 32 DOIT DEVKIT V1，具备多地形越野能力。

安装使用步骤

手随动机器人

1. 硬件组装
   • 焊接电机电线，搭建底盘并安装电机。
   • 将电机电线连接到L293D电机驱动器。
   • 按图示安装Arduino板、HC - 05模块、开关、电池组和传感器。
   • 连接电机驱动器到Arduino，连接电源到开关并接入L293D电机驱动器。
   • 用跳线将传感器和HC - 05模块连接到电机驱动器的模拟引脚。
2. 软件设置
   • 下载Arduino IDE，安装所需库并编译代码。
   • 通过Arduino Uno电缆将代码上传到Arduino，上传前断开蓝牙模块。
   • 安装“Bluetooth RC Controller”应用程序。
3. 操作使用
   • 打开应用程序，连接HC - 05蓝牙模块。
   • 使用箭头键驱动机器人，按停车灯按钮进入手随动模式，在设置中开启手势控制。

多地形漫游车

1. 硬件组装
   • 焊接电机电线，搭建底盘并安装电机。
   • 将电机电线连接到L298N电机驱动器。
   • 在底盘上安装面包板、开关、移动电源、12V电源和电机驱动器。
   • 将ESP32固定在面包板上，将电机驱动器引脚与ESP 32并联。
   • 连接12V电源到开关，将开关端子连接到面包板，并联电压和接地引脚。
   • 连接ESP32到移动电源供电。
2. 蓝牙控制模式
   • 安装“Arduino Joystick”应用程序，连接到ESP32板。
3. WiFi控制模式
   • 在IDE的板管理器中安装最新的ESP 32板包，选择“DOIT ESP32 DEVKIT V1”板。
   • 安装所需库，编译并上传Final Codes子目录中WiFi漫游车的代码。
   • 连接到“C - IoT wifi rover”无线网络，在浏览器中输入“192.168.4.1”，使用自定义界面驱动漫游车。
4. ROS控制模式
   • 在Linux Ubuntu环境（如Docker、VM或系统OS）中设置，推荐使用18.04（Bionic Beaver）或20.04（Focal Fossa）版本。
   • 下载对应Ubuntu版本的ROS（18.04为ROS Melodic，20.04为ROS Noetic），安装Rosserial和Teleop twist keyboard包。
   • 在代码中替换IP/WiFi设置为自己的信息。
   • 按顺序在至少3个终端中执行以下命令：roscore、rosrun rosserial_python serial_node.py tcp、rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py。
5. 路径记忆和模仿模式
   • 下载Arduino IDE，在偏好设置中添加板管理器URL，安装ESP32板包，选择“DOIT ESP32 DEVKIT V1”板。
   • 安装所需库，编译并上传代码到ESP32板。
   • 打开“Arduino Joystick”应用程序，连接到ESP 32板，使用箭头键驱动漫游车，按“X”停止，按“Δ”模仿路径，按“O”重置路径。

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