【源码】基于ESP32微控制器的机器人控制系统

项目简介

本项目借助Arduino编程语言，基于ESP32微控制器构建了名为“Scorpion”的机器人控制系统。此机器人用于参加“美国足球”比赛，能通过各类传感器（红外传感器、颜色传感器）与电机（直流电机、伺服电机）完成球的捕获、射击和防御等动作，运用了PID控制、无线通信和多任务并发处理等技术。

项目的主要特性和功能

1. 状态机控制：运用复杂状态机控制机器人，主要状态有捕获球（找到最近球并移动，后切换到射击状态）、射击（通过颜色传感器确认射击区域后射球）、防御（未发现球时到己方球门前防御）、避障（红外传感器检测并规避障碍物）、无效姿态（姿态无效时停止所有动作）。
2. 传感器校准：红外传感器通过最佳拟合方程转换电压为距离，并用中值滤波器过滤噪声；颜色传感器通过对比不同颜色的传感器值校准。
3. 电机控制：直流电机用PID控制器精确控制，通过Ziegler - Nichols方法调优参数；伺服电机控制机械臂和转向。
4. 无线通信：通过无线网络接收广播数据包获取机器人和球的位置信息。
5. 并发控制：采用多任务并发处理技术，使机器人能同时处理传感器数据采集、电机控制和状态切换等多个任务。

安装使用步骤

1. 环境准备：安装Visual Studio Code并配置Arduino开发环境，确保ESP32微控制器正确连接到PC。
2. 源码下载：从项目仓库下载源码文件。
3. 编译与上传：打开main.cpp文件，确保所有依赖库正确安装，编译代码并上传到ESP32微控制器。
4. 硬件连接：依照项目文档中的硬件连接图，将直流电机、伺服电机、红外传感器和颜色传感器正确连接到ESP32。
5. 运行与调试：启动机器人，观察其行为，按需调整PID参数或其他控制参数，使用调试函数检查各传感器和电机状态，确保系统正常运行。

下载地址

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