一种可自动跟随手机行走的小车.pdfVIP

学兔兔 第2期(总第195期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．2 2016年4月 MECHANICAL ENGINEERING AUT()MAT10N Apr． 文章编号：1672—6413(2016)02-0189—03 一 种可自动跟随手机行走的小车 肖晓兰，黄海峰，刘利河，陈世光，陈城茂，赖国宾 (广东工业大学，广东 广州 510006) 摘要：设计了一种可自动避障并且可以自动跟随主人行走的小车。该小车通过蓝牙与安装APP的安卓手机 连接，当APP软件获得手机的电子磁罗盘方位信息后，通过蓝牙将信息发送出去。小车蓝牙接收到手机方 位信息再与自身携带的电子磁罗盘方位信息比较，经过算法处理，控制小车的转向角度和行走速度，从而实 现小车跟随手机移动的功能。 关键词：自动跟随小车；安卓APP软件控制；蓝牙 中图分类号：TP273 文献标识码：A 0 引言 (求差)，再通过PID调节器处理，控制舵机转向从而 目前已经有很多关于智能跟踪的产品，但是这些 控制小车转向的角度[4]。手机不断地发送方位信息过 产品都还不成熟，它们大多是使用简单的传感器，不能 来，小车不断地接收并处理后，通过调节器控制舵机及 跟随特定的人[1]，如 Five Elements Robotics推出的 时调整自身的转向，并不断逼近车主的方位。小车的 Budgee机器人，是一款专门针对老年人和残疾人的轻 转向由舵机控制，小车的动力由一个直流减速电机驱 量级助力机器人，其最高速度为3．9 km／h左右，如果 动，驱动电机通过处理器的数字化处理实现PWM调 主人的行进速度太快，它就会用消息推送的方式提醒 速。小车上配置一个320×240液晶屏终端，以显示小 主人慢一些；CaddyTrek推出的电动高尔夫轮式机器 车当前的各种状态。控制原理结构框图如图1所示。 人已经能够取代部分劳动力，可带着打球装备跟随运 2 小车主要结构模块设计 动员走，但它们身上需要佩带特定的超音波发射器，易 2．1 电源模块 发出噪声、易被外界干扰、且价格昂贵。针对此，本文 小车的电源电路如图2所示。电源采用7．4 V锂 设计的小车只需要手机即可进行控制，仅需一次连接， 电池，具有容量大、可反复多次充电的优点，并且放电 无需后续操作便可让小车一直跟随着车主，当人多路 电流相对较大，可以满足小车驱动电机所需要的2 A 杂时，车主还可以遥控小车前进。 放电电流。由于小车主控芯片的供电电压和直流电机 1 跟随原理和实现方式 额定电压不一致，故该小车设计应用了两组电源：一组 小车以STM32F103为主控芯片 ]，应用到电子 经过稳压滤波电路后输出3．3 V的电压，给主控芯片 罗盘、蓝牙模块、超声波测距传感器、直流电机、舵机和 STM32F103ZEV6供电，采用的稳压芯片为 LM1l17— LCD显示屏等外设上。 3．3；另一组电压也是由电池稳压后引出，但却采用了 1．1 主控芯片 两个LM7805稳压芯片并联的方式稳压，因为单个稳 STM32F103ZEV6芯片是以 Cortex-M3为内 压芯片承受不了电机启动时流过的大电流，这会导致 核_3]，其最高工作主频可达72 MHz，内置高速存储器 稳压芯片严重发热，甚至烧毁[5]。采用两片稳压芯片 (高达512 kB的闪存和64