基于Arduino開發板的自動循跡避障智能車控制系統設計

閆博揚 李玉衡 姚磊

摘? 要： 本文設計了一種基于arduino開發板的自動循跡避障智能車系統，通過紅外模塊以及PID控制算法進行循跡，利用超聲波模塊進行避障算法處理，利用智能攝像頭進行顏色形狀識別，完成有色小球動態追蹤任務。并通過搭建測試賽道，并對系統基本性能進行了實際測試。結果表明，該系統滿足自動控制系統穩定性，快速性，準確性的特點，具有良好的穩態特性及動態響應，可以應用于人工智能領域，具有理論研究意義和實際應用價值。

關鍵詞：循跡避障;智能自控車;PID算法;圖像識別

中圖分類號： TP273.4 ???文獻標識碼： A??? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.07.011

本文著錄格式：閆博揚，李玉衡，姚磊. 基于Arduino開發板的自動循跡避障智能車控制系統設計[J]. 軟件，2020，41（07）：57-60

Design of Automatic Tracking Obstacle

Avoidance Antelligent Vehicle

Control System Based on Arduino Development Board

YAN Bo-yang， LI Yu-heng， YAO Lei

（School of Mechanical Engineering， Shanghai University of Technology， Shanghai 200093）

【Abstract】： In this paper，an automatic tracking obstacle avoidance intelligent vehicle system based on arduino development board is designed，which using infrared module and PID control algorithm to track， using ultrasonic module to deal with obstacle avoidance algorithm， using intelligent camera to identify color shape， to complete the dynamic tracking of colored ball. The basic performance of the system is measured by building a test track. The results show that the system meets the characteristics of stability， rapidity and accuracy of automatic control system， and has good steady-state characteristics and dynamic response， which can be applied in the field of artificial intelligence， and has theoretical research significance and practical application value.

【Key words】： Tracking obstacles; Intelligent automatic control vehicle; PID algorithm; Image recognition

0? 引言

在高度現代化的今天，AI及自動化技術廣泛應用，卻還有許多小工廠、物流中心，在用人力搬運貨物。耗費了大量的人力物力在搬運貨物這種簡單機械的工作，現有的運貨機器人有造價高、維護難等問題。故想開發一款低成本，易維護的可循跡避障的貨運智能自控車系統。該自控智能車具有循跡黑線，超聲避障，以及利用攝像頭追蹤捕獲彩色物塊功能，可應用于人工智能領域里，參與智能運輸^[1]。

1 ?系統硬件環境

1.1 ?運行測試賽道

如圖1為基于arduino開發板的自動循跡避障智能車系統測試賽道。賽道分為從三部分，第一部分為循跡部分，最左端虛線為出發點，智能小車從虛線端出發，首先進入循跡段，利用紅外傳感器進行PID算法循……