【源码】基于Arduino框架的迷宫自主探索平衡机器人系统

项目简介

本项目专注于设计与构建一个可自主在迷宫中导航和绘制地图的平衡机器人（赛格威）。借助Arduino框架，融合机器人机械结构、视觉系统、信标管理以及导航控制等多个子系统，旨在规定条件下高效、稳定地解决迷宫问题。

项目的主要特性和功能

功能性

• 自主迷宫移动：机器人能在不跨越迷宫发光线条的情况下，于迷宫中自主移动。
• 地图绘制与路径规划：可自动勘测迷宫布局，生成包含自身位置和最短路径的迷宫地图。
• 两轮平衡：实现机器人在两轮上的稳定平衡。

非功能性

• 可靠性：无需人工干预，可独立完成任务。
• 高效性：结构坚固且构建高效。
• 代码特性：代码具备良好的可用性、可测试性、可维护性和可扩展性。

安装使用步骤

前提条件

用户已下载本项目的源码文件，且具备Arduino IDE开发环境。

硬件搭建

1. 准备硬件：FPGA板（FPGA Max DE - 10 lite）、相机模块（D8M）、WiFi微控制器（ESP32）、NiMH电池组、惯性测量单元（MPU6050）、步进电机及驱动器（NEMA - 17步进电机和A4988步进电机驱动器）、面包板及实验室中的各种组件等。
2. 进行机械组装：利用3D打印的底盘、安装插座、螺丝、螺母、垫片等组装机器人。可参考下载的计算机辅助制造（CAM）图纸修改底盘，通过激光切割或3D打印制作。

代码部署

1. 打开Arduino IDE，导入项目源码文件。
2. 根据硬件连接情况，在代码中配置相应的引脚和参数。
3. 用USB线将ESP32微控制器连接到计算机，选择正确的开发板和端口。
4. 点击Arduino IDE中的上传按钮，将代码上传到ESP32微控制器。

测试运行

1. 将机器人置于实验室的人工迷宫中，确保迷宫环境符合项目要求（如地面为黑色、周围有黑色窗帘等）。
2. 开启机器人电源，观察其是否自主开始移动并进行迷宫探索。
3. 若运行出现问题，可通过Arduino IDE的串口监视器查看调试信息，对代码和硬件进行相应调整。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】