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基于 Ardinuo 的智能小车自动避障系统设计

为了提高智能小车的避障能力，设计了一种智能小车的自动避障系统。该系

统以 Ardinuo 为主控芯片，通过红外避障传感器与超声波避障传感器探测小车前

方与侧面的障碍物信息，实现小车全方位的避障能力。测试结果表明，所设计的

自动避障系统能够有效地躲避障碍物，提升智能小车的避障能力。

标签：Ardinuo 智能小车自动避障传感器

引言

智能小车作为一种轮式智能机器人已经应用到实际生活中各个方面 [1]。它

属于具有体积小、操控灵活简单等优点[2，3]。但是，在智能小车行进过程中难

免会遇到障碍物，设计合理的避障系统，从而使其具备障碍物检测能力，避免与

障碍物发生碰撞造成机器人损坏，已然成为了智能小车必须具备的能力[4]。

目前，智能小车大多通常采用一个传感器实现行进前方的避障，但这种避障

方式存在着障碍物探测能力有限、无法实现侧方及全方位的避障等问题。为此，

本文设计了一种由前方避障和侧方避障构成的全方位自动避障系统。该系统采用

红外单点避障方式实现前方避障，采用超声波避障方式实现双路侧方避障，从而

使得智能小车具备全方位避障能力，有效提升智能小车的自主避障能力。

一、避障系统方案设计

本文所设计研究的智能小车避障系统主要由 Arduino UNO R3 主控单元、

电机驱动模块、红外单点避障传感器模块、超声波传感器模块、蓝牙串口通信模

块以及 Android 界面模块构成。智能小车避障系统的整体设计方案如图 1 所示。

1.Arduino 主控单元

Arduino 主控单元由基于单片机的开源硬件平台及为其提供编程接口、编程

语言等的开源软件组成，开发环境和编程语言简明清晰，易于掌握。它有 4 个

PWM 输出，满足系统电机驱动的需求，同时可扩展蓝牙串口模块，可以与 Android

设备的连接，实现蓝牙遥控[5]。

2.电机驱动模块

智能小车采用直流电机作为执行器件，采用直流电机驱动芯片 L298N 作为

电机驱动芯片，通过通过Arduino 主控单元发出的 PWM 调制信号实现电机转速

的控制，通过控制两个直流电机的转速来实现小车的转向。所设计的智能小车电

机驱动模块如图 2 所示。

3.自动避障功能模块

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