智能循跡車及其路徑規劃的設計

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1、智能循跡車及其路徑規劃的設計本設計采用 Arduino 和 STM32 單片機最小系統，運用光電和運動姿態傳感 器，結合PID自動控制算法和A*路徑規劃算法，通過設計系統運行的總體框架， 開發出了一款在具有基本自主循跡功能的基礎上，結合了路徑規劃能力的智能循 跡車。通過在競賽中實際檢驗，本設計實現了在迷宮地圖中的全場定位以及路徑 規劃中的預設巡航行駛和最短路徑行駛的功能，并達到了較佳的控制效果。本設 計方案亦可作為相關機器人競賽項目的基礎參考方案。標簽：智能循跡車；路徑規劃；A*算法；Arduino； STM32Abstract： This design adopts Arduino and

2、STM32 single chip microcomputer minimum system， uses photoelectric and motion attitude sensor， combines PID automatic control algorithm and A* path planning algorithm ， through the design of the overall framework of the system operation ， and based on the basic autonomous tracking function， an intel

3、ligent tracking vehicle is developed， which combines the ability of path planning. Through the actual test in the competition ， this design realizes the full field positioning in the labyrinth map and the preset cruising and the shortest path driving in the path planning， and achieves the better con

4、trol effect. This design scheme can also be used as the basic reference scheme of the related robot competition projects.Keywords： intelligent tracking vehicle ； path planning； A* algorithm ；Arduino； STM32引言在近年來的各類機器人比賽中，智能循跡車因其具有技術性、競技性和創新 性，而成為了一個熱門項目。智能循跡車系統結合傳感器學、自動控制、嵌入式、 路徑規劃技術等于一體，集成程度高，使用的算法較為多樣，能夠體現開發者的 創新水平。路徑規劃技術是循跡車自主導航行駛的核心技術，運用了該技術的智 能循跡車或自走機器人可以按程序設定完成規定路徑巡航和自主探索兩點之間 的最短路徑等任務。在眾多的移動機器人路徑規劃算法中，A*算法1已得到廣 泛應用、驗證以及推廣。本設計結合循跡控制和路徑規劃，運用了 PID 控制算 法、運動傳感器姿態解算、全場定位和A*路徑規劃，綜合達到了預期控制 效果。1 智能循跡車設計分析1.1 智能循跡車設計要求設計智能小車實現能夠在白色底黑色線（25mm寬）地圖上以自動循跡行駛 為基礎，完成按任意預設路徑巡航行駛和探索兩點間最短路徑行駛的任務。地圖