【源码】基于Arduino框架的战火机器人控制系统

项目简介

本项目是Duke大学独立研究“战火机器人”（Combat Robotics）项目的一部分，由Tyler Bletsch博士担任导师，团队成员有Lucy Huo、Richard Kim和Emily Shao。项目依照SPARC机器人构建规范，在蚂蚁重量级别构建战斗机器人，最终成果是一个采用全向驱动系统的战斗机器人。该机器人利用全向轮和惯性测量单元（IMU）传感器实现功能，借助IMU传感器反馈纠正方向误差，无需在轮子上使用编码器，核心为三全向轮驱动的kiwi系统及使用BNO055加速度计实现闭环控制的软件设计。

项目的主要特性和功能

全向驱动系统

战斗机器人运用全向驱动系统，能在X和Y方向自由移动且无需转弯。通过名为kiwi驱动的全方位轮系统达成此功能，三个全向轮以120度间隔放置，使机器人在任何方向都有完全的运动范围。

PID闭环控制系统

项目实施基于PID（比例 - 积分 - 微分）控制理论的闭环控制系统，用于纠正机器人方向误差。通过IMU传感器检测方向偏差，利用PID控制算法调整运动输出，实现更稳定的全向驱动系统。系统关键部分包含比例控制（根据误差调整输出）、微分控制（限制超调并加速收敛），积分部分未实现（静态误差在战斗中可忽略不计）。机器人还使用加速度计保持固定方向的稳定输出，控制脚本让机器人能始终面向设定的绝对方向，并通过PID控制理论自适应校正。软件控制脚本融合全向驱动系统与PID控制算法，使机器人在复杂战斗环境中保持稳定性和准确性。

安装使用步骤

1. 确保计算机已安装Arduino IDE，若未安装，从Arduino官网下载并安装。
2. 打开Arduino IDE，选择“文件” -> “打开”，然后选择解压后的代码文件。
3. 按照硬件设备说明手册，将其正确连接到计算机。
4. 根据具体需求，配置机器人的运动参数和传感器的参数。
5. 在Arduino IDE中，点击“上传”按钮，将代码编译并上传到硬件设备。
6. 在设备运行过程中进行调试和优化，确保机器人的运行效果满足期望。
7. 在测试环境中对机器人进行测试，确保其性能稳定可靠，能应对实际使用场景。

下载地址

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