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編輯：古月居

選題說明

利用智能小車與機械臂結合，在智能小車自身能夠實現(xiàn)的功能的基礎上，拓寬功能，使之得到最大化的利用，提高其利用價值。

智能小車可實現(xiàn)障礙物搜尋、掃除或者攻擊“敵人”，另外利用智能小車、機械臂的結合實現(xiàn)物體抓取與放置。

小車掃除障礙時，通過上中兩層分布的紅外傳感器感知障礙或“敵人”，加速進行掃除或發(fā)動攻擊；

小車抓取物體時，通過紅外傳感器實現(xiàn)避障到達目的地，然后進行物體抓取并放到指定位置，此動作可自動完成，也可通過藍牙通訊控制完成，使之更加靈活。

選題方向

基于智能小車，給其增加一機械臂，通過智能小車的移動，使機械臂實現(xiàn)“定點抓取”——>“移動抓取”，利用智能小車已實現(xiàn)的避障、攻擊等功能，在機械臂抓取物體，放置物體已實現(xiàn)的情況下，二者疊加，使之產生1+1>2的效果。當我們不便或不想行動時，這時它便可以幫助我們拿物體，就像一個簡易的“傭人”。

我們可以手動控制機器人手臂的每個伺服或軸的運動，同樣使用“Save”按鈕，可以記錄每個位置或步驟，然后機器人手臂可以自動運行并重復這些步驟，

這樣機械臂可幫助我們做一些簡單的重復工作，并且使用相同的按鈕，可以暫停自動操作以及重置或刪除所有步驟，以便我們可以記錄新的步驟。

競賽開發(fā)平臺

智能小車車體部分

硬件：

其主控是stm32控制板，配置有四個MG996舵機，兩個1203驅動器，四個電機，上中下三層各配置四個傳感器，依次是紅外傳感器，紅外測距傳感器，紅外光電傳感器，另配置有一傾角傳感器，小車配有鋰電池為驅動供電，另配有電源為主控及舵機供電。

軟件：

利用Keil 軟件平臺為智能小車配置代碼并進行調試；
利用Robot Servo Terminal軟件進行舵機、驅動編號并對舵機位置調試設定；
利用LuBy creater 軟件進行傳感器參數(shù)讀取及調試；

機械臂部分

硬件：

其主控是arduino UNO 開發(fā)板，其主體機械結構由3d打印，關節(jié)分別由SG90舵機和MG996R舵機構成，并且使用藍牙通訊模塊輔助實現(xiàn)其控制。

軟件：

利用Ardunio軟件平臺編寫調試 UNO 控制程序；
利用Solidworks 軟件設計機械臂物理結構；
利用app inventor軟件設計開發(fā)與機械臂相匹配的藍牙控制app。

機械臂部分硬件：

首先，使用Solidworks 建模軟件設計了機器人手臂，手臂有5個自由度，機械臂全部由3D打印完成。

對于前3軸，腰部，肩部和肘部，使用MG996R伺服系統(tǒng)，而對于另外2軸，腕部滾動和腕部間距，以及夾持具使用了較小的SG90微型伺服系統(tǒng)。

硬件連接示意圖：

主函數(shù)代碼展示：

抓取物體：

使用應用程序中的滑塊，我們可以手動控制機器人手臂的每個伺服或軸的運動。同樣使用“Save”按鈕，我們可以記錄每個位置或步驟，然后機器人手臂可以自動運行并重復這些步驟。使用相同的按鈕，我們可以暫停自動操作以及重置或刪除所有步驟，以便我們可以記錄新的步驟。

代碼部分展示：

1.void loop() {2.// Check for incoming data3.if (Bluetooth.available() > 0) {4.dataIn = Bluetooth.readString(); // Read the data as string5.6.// If "Waist" slider has changed value - Move Servo 1 to position7.if (dataIn.startsWith("s1")) {8.String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length()); // Extract only the number. E.g. from "s1120" to "120"9.servo1Pos = dataInS.toInt(); // Convert the string into integer10.// We use for loops so we can control the speed of the servo11.// If previous position is bigger then current position12.if (servo1PPos > servo1Pos) {13.for ( int j = servo1PPos; j >= servo1Pos; j--) { // Run servo down14.servo01.write(j);15.delay(20); // defines the speed at which the servo rotates16.}17.}18.// If previous position is smaller then current position19.if (servo1PPos < servo1Pos) {20.for ( int j = servo1PPos; j <= servo1Pos; j++) { // Run servo up21.servo01.write(j);22.delay(20);23.}24.}25.servo1PPos = servo1Pos; // set current position as previous position26.}27.28.// Move Servo 229.if (dataIn.startsWith("s2")) {30.String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());31.servo2Pos = dataInS.toInt();32.33.if (servo2PPos > servo2Pos) {34.for ( int j = servo2PPos; j >= servo2Pos; j--) {35.servo02.write(j);36.delay(50);37.}38.}

創(chuàng)新點描述

1、同時采用stm32和arduino控制板配合使用，充分利用二者特點，使之與項目要求達到很好的匹配；

2、利用MIT APP Inventor 設計開發(fā)機械臂控制APP，無論對于開發(fā)者還是使用者，操作都較簡單明了；

3、采用3層傳感器的分布結構，使車體對周圍環(huán)境判斷更加靈敏和準確，同時也考慮到實際環(huán)境的影響，避免采用灰度傳感器（受環(huán)境光）等外在客觀環(huán)境影響較大的傳感器；

4、智能小車可以自動搜尋障礙并采取相應措施向起發(fā)動進攻；

5、使用機械臂APP中的滑塊，可以手動控制機器人手臂的每個伺服或軸的運動。同樣使用“保存”按鈕，可以記錄每個位置或步驟，然后機器人手臂可以自動運行并重復這些步驟。使用相同的按鈕，可以暫停自動操作以及重置或刪除所有步驟，以便記錄新的步驟。

成果展示

原文鏈接：

https://blog.csdn.net/qq_41880787/article/details/106894623

本文僅做學術分享，如有侵權，請聯(lián)系刪文。

—THE END—

華為嵌入式精英挑戰(zhàn)賽：智能小車 + 機械臂