机器人源程序
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上次成功实现了通过笔记本电脑蓝牙来控制智能小车机器人的运动,但是通过电脑控制毕竟不方便,于是乎~本人打算将控制程序移植到手机上。
目前主流的手机操作系统有塞班、安卓(Android)、Windows Mobile,对比了一下,首先,塞班是用C++写的,这么多门语言我唯独看到C++就头大···,放弃了···,Windows Moblie 其实和之前发的电脑端程序基本是一样的,也就没什么意思了,最后决定选择目前正火的Android手机作为控制平台。
Android是个开源的应用,使用Java语言对其编程。
于是这次的开发我选用Eclipse作为开发工具,用Java语言开发手机端的控制程序,由于之前对Android的蓝牙通信这块涉及不多,一开始感觉有点小茫然,而网上也少有这方面的例程,有少数人做出了类似的东西,但是只传了个视频装X!雪特····经过几天的研究,最终确定了手机蓝牙通信其实就是Socket编程,再经过一番编写和调试,昨晚终于大功告成!这是视频:下面开始介绍Android手机端控制程序的编写:首先打开Eclipse,当然之前的Java开发环境和安卓开发工具自己得先配置好,这里就不多说了,网上教程一大摞。
然后新建一个Android项目,修改布局文件main.xml,代码如下:<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><AbsoluteLayoutandroid:id="@+id/widget0"android:layout_width="fill_parent"android:layout_height="fill_parent"xmlns:android="/apk/res/android"><Buttonandroid:id="@+id/btnF"android:layout_width="100px"android:layout_height="60px"android:text="前进"android:layout_x="130px"android:layout_y="62px"></Button><Buttonandroid:id="@+id/btnL"android:layout_width="100px"android:layout_height="60px"android:text="左转"android:layout_x="20px"android:layout_y="152px"></Button><Buttonandroid:id="@+id/btnR"android:layout_width="100px"android:layout_height="60px"android:text="右转"android:layout_x="240px"android:layout_y="152px"></Button><Buttonandroid:id="@+id/btnB"android:layout_width="100px"android:layout_height="60px"android:text="后退"android:layout_x="130px"android:layout_y="242px"></Button><Buttonandroid:id="@+id/btnS"android:layout_width="100px"android:layout_height="60px"android:text="停止"android:layout_x="130px"android:layout_y="152px"></Button></AbsoluteLayout>这个布局文件的效果就是如视频中所示的手机操作界面。
单片机自动清洁机器人设计(电路图+原理图+流程图+源程序)-课程设计单片机自动清洁机器人设计最近在电视看到一款能够遥控移动的吸尘器,圆形的和遥控汽车差不多,我感觉到如果再不把自己的想法写出来,自己的创意会被很多人实现,我几年前就想设计一款能够打扫卫生的机器人,直到看到电视里的那个东西,我意识到,我要自己做一个出来。
移动机构是清洁机器人的主体,决定了清洁机器人的运动空间,一般采用轮式结构。
传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。
随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展,智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。
吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同,主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸、集成度以及一些辅助机构的合理布置和利用,以此来提高能源利用率和工作效率。
现在的智能清洁机器人通过软硬件的合理设计,使其能够自动避开障碍物,实现一般家居环境下的自主清洁工作。
它的主要功能有: 1 能够自动熟悉地形,了解房间布局,感知自己的方位,记录和分析环境卫生状况,容易脏的地方多打扫,干净的地方少打扫,节省能源。
2能够自动补充能量。
当检测到电源不足时,自动找到电源,并充电。
充电结束自动专为待机状态。
3当垃圾装满后自动打包,并将垃圾放到主人指定的地点。
4能够检测主人是否在家,只有当主人不在家时,才出来打扫卫生,主人在家时机器人休息。
保证不影响主人的正常生活。
可行性分析:1应用超声波测距和滚轮定位就可以测到自己的位置,给据吸入垃圾量的多少,就可以分析出,那干净那里脏.2应用简单的空中加油技术就可以把自动充电搞定。
检测电源能量多少,和是否充满就更简单了.3垃圾打包只用简单的打包技术就可以解决.4机器人上装上热释红外探测器就知道主人在不在了..5剩下的功能,好多玩具里都有,只要把吸尘器和遥控车结合起来就搞定了1 系统整体方案设计1.1 制作清洁机器人的任务与要求:任务: 清洁机器人在场地上任意运动并吸尘,当遇到障碍物时,可自主避开障碍物绕道继续运动(轨迹由团队设定)。
/*============================================================================= ===========【文件名】 STR280-test1.c 【程序功能】综合测试【MCU】 STC12C5A60S2 ofc=外部12M 【编写日期】 whr 2011年12月29日【修改时间】 QXZ 2012年01月05日【修改说明】=============================================================================== =========*/ #include <STC12C5A.H> #include <intrins.h>sbit DIR_R=P1^2; //PWMR的正反转控制位,1代表正 sbit DIR_L=P1^5; //PWML的正反转控制位,1代表正 sbit MOT_DIR1=P2^0; //电机1/3方向 sbit MOT_EN1=P2^1; //电机1/3使能 sbit MOT_DIR2=P2^2; //电机2/4方向 sbit MOT_EN2=P2^3; //电机2/4使能 sbit start_=P3^2; //启动按键sbit SER_BS=P1^6; //接近开关片选 sbit MOT_BS=P1^7; //电机输出片选 sbit LAMP=P3^7; //警灯输出/*~~~~~~用于接收巡线传感器的8位信号~~~~~~~*/ sbit LS_1=P0^0; sbit LS_2=P0^1; sbit LS_3=P0^2; sbit LS_4=P0^3; sbit LS_5=P0^4 ; sbit LS_6=P0^5; sbit LS_7=P0^6; sbit LS_8=P0^7;/*~~~~~~用于接收接近传感器的信号~~~~~~~*/ sbit PS_1=P3^3; sbit PS_2=P3^4; sbit PS_3=P3^5; sbit PS_4=P3^6; bit PS_5; bit P S_6; bit PS_7; bit PS_8;sbit PS_9 =P2^4;sbit PS_10=P2^5; sbit PS_11=P2^6; sbit PS_12=P2^7;/*######变量用途说明########################################### num 用于记录传感器的有效信号数目,以便机器人做出相应的动作 c 用于记录所寻白条数的个数###############################################################*/ unsigned char nu m,c=0,e;#define l 1 //左电机 #define r 2 //右电机 #define rl 3 //左右电机 #define DJ1 4 //手爪电机#define DJ2 5 //横向平移电机 #define DJ3 6 //升降电机 #define DJ4 7 //回转电机 #define j 8 //手爪夹紧 #define s 9 //手爪松开#define qpy 10 //手爪前平移#define hpy 11 //手爪后平移 #define xs 12 //向上升 #define xx 13 //向下降#define wz1 14 //上下位置1(最上位) #define wz2 15 //上下位置2 #define wz3 16 //上下位置3#define wz4 17 //上下位置4#define wz5 18 //上下位置5(最下位) #define qhz 19 //前回转 #define hhz 20//后回转#define ps58 22 //接近开关选择PS_5~PS_8 #define ps912 23 //接近开关选择PS_9~PS_12 #define f 'f' //代表电机正转 #define forward 'f'#define b 'b' //代表电机反转 #define backward 'b'/*=======================================================================【函数原形】:void pwm0_1() 【功能说明】:PCA时钟源控制寄存器计数初值的初始化设置【编写日期】:2011年1月20日========================================================================*/void pwm0_1() {CCON=0x00; CH=0; CL=0;CMOD=0x00;}/*=======================================================================【函数原形】:void PWM_R(unsigned char Fosc_1) 【功能说明】:PWM_R控制寄存器设置【参数说明】:Fosc_0 Fosc_0为占空比设置形参【编写日期】:2011年1月20日========================================================================*/void PWM_R(unsigned int Fosc_0) {CCAP0H=CCAP0L=((Fosc_0)*25)/10; //此代码用于控制输出的占空比 CCAPM0=0X42; //8位PWM输出,无中断 PCA_PWM0=0x00; }/*=======================================================================【函数原形】:void PWM_L(unsigned char Fosc_1) 【功能说明】:PWM_L控制寄存器设置【参数说明】:Fosc_1 Fosc_1为占空比设置形参【编写日期】:2011年1月20日========================================================================*/void PWM_L(unsigned int Fosc_1){CCAP1H=CCAP1L=((Fosc_1)*25)/10; //此代码用于控制输出的占空比 CCAPM1=0X42; //8位PWM输出,无中断 PCA_PWM1=0x00;}/*=======================================================================【函数原形】:void delay_ms(unsigned int T)【参数说明】:T 延时时间设定 T 0~60000 【函数功能】:ms级延时函数(目前所用此时间仅为大概值)【编写日期】:2011年1月20日========================================================================*/ void delay_ms(unsigned int T) {unsigned int CON; unsigned int i;for(i=0;i<T;i++)for(CON=0;CON<500;CON++);}/*=======================================================================【函数原形】:void motor(unsigned char m,unsigned char z,unsigned int n,) 【功能说明】:电机运动【参数说明】:m 电机,z 方向,n 占空比【调用说明】:如:motor(r,f,60) 右电机以60%的速度正转【编写日期】:whr 2011年12月29日========================================================================*/ void motor(unsigned char m,unsigned char z,unsigned int n) {switch (m) {case r: if(z==forward||z==f) {CR=1;PWM_R(n);DIR_R=0;}else if(z==backward||z==b) {CR=1;PWM_R(n);DIR_R=1;} break;case l: if(z==forward||z==f) {CR=1;PWM_L(n);DIR_L=0;} else if(z==backward||z==b) {CR= 1;PWM_L(n);DIR_L=1;} break;case DJ1: if(z==forward||z==f) {MOT_BS=1;MOT_DIR1=0;MOT_EN1=0;} else if(z==backwar d||z==b) {MOT_BS=1;MOT_DIR1=1;MOT_EN1=0;} break; case DJ2: if(z==forward||z==f) {MO T_BS=1;MOT_DIR2=1;MOT_EN2=0;} else if(z==backward||z==b) {MOT_BS=1;MOT_DIR2=0; MOT_EN2=0;}break;case DJ3: if(z==forward||z==f) {MOT_BS=0;MOT_DIR1=1;MOT_EN1=0;} else if(z==backwar d||z==b) {MOT_BS=0;MOT_DIR1=0;MOT_EN1=0;}break;case DJ4: if(z==forward||z==f) {MOT_BS=0;MOT_DIR2=1;MOT_EN2=0;} else if(z==backwar d||z==b) {MOT_BS=0;MOT_DIR2=0;MOT_EN2=0;} break; default:break;} }/*==================================================== 【函数原形】: void stop (unsigned char m) 【参数说明】: m:选择电机【功能说明】: 停止电机转动【调用说明】:如:stop(r) 使右电机的转速为零【编写日期】: whr 2011年12月90日 ====================================================*/ void stop (unsign ed char m) { switch(m) {case r : PWM_R(0);DIR_R=0;break; case l : PWM_L(0);DIR_L=0;break;case rl : CR=0;PWM_R(0);DIR_R=0;PWM_L(0);DIR_L=0;break; case DJ1 : MOT_BS=1;MOT_DIR1=0;MOT_EN1=1;break; case DJ2 : MOT_BS=1;MOT_DIR2=0;MOT_EN2=1;break; case DJ3 : MOT_BS=0;MOT_DIR1=0;MOT_EN1=1;break; case DJ4 : MOT_BS=0;MOT_DIR2=0;MOT_EN2=1; break; default : break; } }/*================================================================ 【函数原形】: void SER_SELECT(unsigned char gd) 【功能说明】: 接近开关选择 PS_5 ~PS_8/ PS_9 ~PS_12【参数说明】: gd: PS_5 ~PS_8: PS58 / PS_9 ~PS_12:PS912 【功能改动说明】:【编写时间】: 2012年1月04日【修改时间】:==================================================================*/ // void SER_S EL(unsigned char psgd) void SER_SEL(unsigned char psgd) {if(psgd==ps58) { SER_BS=0; PS_5=PS_9; PS_6=PS_10; PS_7=PS_11;PS_8=PS_12;}else if(psgd==ps912) { SER_BS=1; } return; }/*================================================================ 【函数原形】: void DJ4J_S(unsigned char js) 【功能说明】: 手爪夹紧/松开【参数说明】: js 夹紧(js=j)/松开(js=s)设定【功能改动说明】:【编写时间】: 2012年1月04日【修改时间】:==================================================================*/ void DJ1_JS( unsigned char js) {if(js==j) { motor(DJ1,f,100); while(1) {if(PS_1==0) {stop(DJ1); delay_ms(50); return; }}}else if(js==s){ motor(DJ1,b,100); while(1) {if(PS_2==0) {stop(DJ1); delay_ms(50); return; } }}}/*================================================================ 【函数原形】: void DJ1_PY(unsigned char py) 【功能说明】: 手爪前后平移【参数说明】: py:向前(py=qpy)/向后(py=hpy)设定【功能改动说明】:【编写时间】: 2012年1月04日【修改时间】:==================================================================*/ void DJ2_PY( unsigned char py) {if(py==qpy){ motor(DJ2,f,100); while(1) {if(PS_3==0) { stop(DJ2); delay_ms(50); return; }}}else if(py==hpy) { motor(DJ2,b,100); while(1) {if(PS_4==0) {stop(DJ2); delay_ms(50); return; } }}}/*================================================================【函数原形】: void DJ2_SX(unsigned char sx,unsigned char wz) 【功能说明】: 手爪上下升降运动【参数说明】: sx:向上(sx=xs)/向下(sx=xx)设定wz: 1号接近开关(wz1) ;2号接近开关(wz2);3号接近开关(wz3);4号接近开关(wz4)【功能改动说明】:【编写时间】: 2012年1月04日【修改时间】:================================================================== */ void DJ3_SX (unsigned char sx,unsigned char wz) {if(sx==xs){ motor(DJ3,f,100); }else if(sx==xx){ motor(DJ3,b,100); }if(wz==wz1) {while(1){ SER_SEL(ps58); delay_ms(5); if(PS_5==0) {stop(DJ3); delay_ms(50); return; } } }else if(wz==wz2) {while(1) {SER_SEL(ps58); delay_ms(5); if(PS_6==0) {stop(DJ3); delay_ms(50); return;}}}else if(wz==wz3) { while(1) {SER_SEL(ps58); delay_ms(5); if(PS_7==0) {stop(DJ3); delay_ms(50); return; } } }else if(wz==wz4) {while(1) {SER_SEL(ps58); delay_ms(5); if(PS_8==0) {stop(DJ3); delay_ms(50); return; } } }else if(wz==wz5) {while(1) {SER_SEL(ps912); delay_ms(5);if(PS_9==0) {stop(DJ3); delay_ms(50); return; } }}}/*================================================================ 【函数原形】: void DJ3_HZ(unsigned char hz) 【功能说明】: 回转工作【参数说明】: hz:向前回转(hz=qhz)/向后回转(hz=hhz)设定【功能改动说明】: 【编写时间】: 2012年1月04日【修改时间】:==================================================================*/ void DJ4_HZ( unsigned char hz) {if(hz==qhz){ motor(DJ4,b,100); delay_ms(6600); stop(DJ4);delay_ms(500);motor(DJ4,b,100); }else if(hz==hhz) { motor(DJ4,f,100); delay_ms(3400); stop(DJ4);delay_ms(500); motor(DJ4,f,100); }//delay_ms(2000); while(1){SER_SEL(ps912); if(PS_10==0) {stop(DJ4); delay_ms(50); return; }}if(ti!=0){ /*~~~~~~若条件满足则记一个白条~~~~~~~*/ if(num>5) //5个传感器信号为有效判断为一条有效白条{/*~~~~~~寻白条时去除干扰信号的影响~*/ delay_ms(1); num=0;if(LS_1) num++;if(LS_2) num++; if(LS_3) num++; if(LS_4) num++; if(LS_5) num++; if(LS_ 6) num++; if(LS_7) num++;if(LS_8) num++; /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ if(num>5) {c=c+1; //如条件满足则白条计数标志位加一if(c==ti) {c=0; motor(l,f,30);motor(r,f,30);delay_ms(300); return; }else {delay_ms(600); //跳过所寻白条,参数可根据具体速度设定}} } }/*++++++++++++++++基准速度大于30时的巡线程序++++++++++++++++*/ if(S_B>=30) { /***************************************************** [功能] :纠偏程序[改动说明]:若要改变纠偏力度,只需改变S_B后的数值。
机器人操作系统开发技巧机器人操作系统 (Robot Operating System,ROS) 是一个开源框架,旨在简化机器人软件开发过程。
它提供了一套工具和库,使开发者能够更轻松地构建、测试和部署机器人应用程序。
本文将介绍一些机器人操作系统开发的关键技巧。
一、ROS 安装和配置在开始开发机器人应用程序之前,首先需要正确安装和配置ROS。
以下是安装ROS 的一般步骤:1.下载适合您操作系统版本的ROS 安装包。
2.运行安装包并按照引导完成ROS 的安装过程。
3.配置ROS 环境变量,以便在终端中能够正确运行ROS 命令。
4.安装额外的ROS 软件包,以便使用特定功能或传感器。
确保正确安装和配置ROS 是开发机器人应用程序的第一步。
二、创建ROS 工作空间在ROS 中,工作空间(workspace) 是用于存储和管理您的机器人应用程序的目录。
以下是创建ROS 工作空间的步骤:1.创建一个名为"catkin_ws"的目录。
2.在该目录中创建一个名为"src"的子目录,用于存储源代码。
3.进入"catkin_ws"目录并运行命令:"catkin_make", 以初始化工作空间。
创建好工作空间后,您可以在其中添加和管理您的机器人应用程序。
三、创建ROS 软件包ROS 软件包是ROS 中的基本构建模块,用于组织和管理机器人应用程序的不同功能模块。
以下是创建ROS 软件包的步骤:1.进入"catkin_ws/src"目录。
2.运行命令:"catkin_create_pkg <package_name>[depend1][depend2] [depend3]"。
其中,"<package_name>" 是软件包的名称,"depend1" 、"depend2"等是软件包的依赖项。
工业机器人常用的编程方式一、引言工业机器人是现代工业生产中不可或缺的设备,它可以完成各种复杂的操作,大大提高了生产效率和产品质量。
而编程是控制机器人运动的核心部分,常用的编程方式有哪些呢?本文将为您详细介绍。
二、离线编程离线编程是指在计算机上进行机器人程序的编写和仿真,然后将程序下载到实际机器人控制器中执行。
这种方式不需要实际机器人参与,可以节省时间和成本,并且可以在真正投入生产之前进行多次模拟测试。
1. 常见软件目前市面上常用的离线编程软件包括:RobotStudio、Visual Components、Process Simulate等。
这些软件具有用户友好的界面和强大的功能,可以支持多种品牌和型号的工业机器人。
2. 编程流程离线编程流程一般包括以下几个步骤:(1)建立3D模型:使用CAD软件或者直接在离线编程软件中建立3D模型。
(2)定义任务:根据实际需求定义机器人需要完成的任务。
(3)编写程序:使用专门的编程语言(如ABB机器人使用RAPID语言)编写机器人程序。
(4)仿真测试:将编写好的程序在离线编程软件中进行仿真测试,检查程序是否正确无误。
(5)下载到实际机器人:将编写好的程序下载到实际机器人控制器中执行。
三、在线编程在线编程是指在实际机器人上进行程序的编写和调试,需要实际机器人参与。
这种方式可以更加准确地控制机器人动作,但是也存在一定的安全风险。
1. 编程方式在线编程可以通过手动示教、自由空间示教、重力示教等方式进行。
其中,手动示教是最常用的方式,即通过操纵机械臂末端执行器件来记录运动轨迹和姿态信息。
2. 编程流程在线编程流程一般包括以下几个步骤:(1)设置工具坐标系和工件坐标系:根据实际需求设置工具坐标系和工件坐标系。
(2)手动示教:通过手动操纵机械臂末端执行器件来记录运动轨迹和姿态信息。
(3)编辑程序:根据手动示教记录下来的数据编辑机器人程序。
(4)调试程序:将编辑好的程序下载到实际机器人控制器中进行调试。
跳舞机器人的实现源程序一个典型的A型电机的加速过程amotor.asm程序清单:;该程序用来驱动A型电机左右各转120度DRIVE: MOV 81H,#40H ;避免堆栈指针的影响,81H为SP的物理地址ACALL INIT ;调用初始化子程序MOV D PTR,#004FH ;DPTR指向数据表MOV R0,05H ;开始为向右转,05H为R5的物理地址TURN: CLR AMOVC A,@A+DPTR ;取脉冲数MOV R3,A ;R3存每阶段的脉冲数STEP: MOV A,#0FHMOVC A,@A+DPTR ;取该阶段的延时数MOV R4,A ;延时数存R4中CJNE @R0,#00H,NEXT ;状态字指针R0到尽头MOV R0,05H ;指针复位NEXT: MOV 80H,@R0 ;输出脉冲,89H为P2口的物理地址MOV 90H,@R0MOV 0A0H,@R0MOV 0B0H,@R0INC R0 ;指针下移ACALL DELAY ;延时DJNZ R3,STEP ;该阶段循环INC D PTRDJNZ R2,TURN ;执行下一阶段DEC R6MOV A,R6JZ STOP ;总步数结束MOV R7,#40REST: MOV R4,#0FFH ;正转120度,休息ACALL DELAYDJNZ R7,RESTMOV R2,#0FH ;加速阶段数复位MOV D PTR,#004FH ;DPTR复位CJNE R5,#20H,RIGHT ;R5存正反状态字LEFT: MOV R5,#25HMOV R0,05HSJMP TURNRIGHT: MOV R5,#20HMOV R0,05HSJMP TURNSTOP: SJMP STOP ;停机;ORG 004FHPULETAB: D B 9,10,11,12,14,15,16,17DB 18,19,108,108,108,108,108TIMETAB: D B 55,50,45,42,36,33,31,29DB 27,26,24,24,24,24,24DELAY1: MOV 08H,#34 ;DELAY1为延时0.1MS的标准子程序LOOP1: NOPDJNZ 08H,LOOP1RETDELAY: ACALL DELAY1DJNZ R4,DELAYRETINIT: MOV 20H,#33H ;INIT为初始化子程序MOV 21H,#66HMOV 22H,#0CCHMOV 23H,#99HMOV 24H,#00H ;20H――24H存右转状态字MOV 25H,#33HMOV 26H,#99HMOV 27H,#0CCHMOV 28H,#66HMOV 29H,#00H ;25H—29H存左转状态字MOV R5,#20H ;R5暂存状态地址MOV R6,#14H ;前进10大步MOV R2,#0FH ;阶段数RETEND以上就是一个典型的电机加速驱动过程,其主要的思想是:通过有规律的变化的延时程序来控制送往步进电机的脉冲的快慢,从而使电机得到逐渐加快的脉冲激励,稳定的实现加速过程,而不会出现因为脉冲的陡然加快而抖动的现象。
机器人编程实践-ros2基础与应用ROS2 是机器人操作系统(Robot Operating System) 的第二代版本,它提供了一套完整的软件框架,用于构建机器人应用程序。
ROS2 基于DDS(Data Distribution Service) 通信协议,具有更好的性能和可靠性,同时支持多种操作系统和编程语言,使得机器人开发更加灵活和便捷。
一、ROS2 基础1.ROS2 架构ROS2 架构由两部分组成:ROS2 核心和ROS2 工具。
ROS2 核心包括ROS2 运行时、ROS2 通信、ROS2 消息和ROS2 服务等组件,ROS2 工具包括ROS2 命令行工具、ROS2 图形化工具和ROS2 开发工具等。
2.ROS2 安装ROS2 支持多种操作系统,包括Ubuntu 、Debian 、Fedora 、CentOS 等。
安装ROS2 需要先添加ROS2 软件源,然后安装ROS2 包。
安装完成后,需要设置ROS2 环境变量,以便在终端中使用ROS2 命令。
3.ROS2 通信ROS2 通信基于DDS 协议,支持点对点通信和发布/订阅通信。
发布/订阅通信是ROS2 最常用的通信方式,它通过话题(Topic) 实现数据的发布和订阅。
发布者(Publisher) 将数据发布到话题中,订阅者(Subscriber) 从话题中订阅数据。
4.ROS2 消息ROS2 消息是数据的载体,它定义了数据的类型和格式。
ROS2 支持多种消息类型,包括基本类型、数组类型和自定义类型等。
用户可以根据需要定义自己的消息类型。
二、ROS2 应用1.ROS2 机器人控制ROS2 可以用于机器人控制,包括运动控制、传感器数据采集和处理等。
用户可以使用ROS2 提供的控制器和驱动程序,也可以自己编写控制器和驱动程序。
2.ROS2 机器人感知ROS2 可以用于机器人感知,包括视觉、声音、激光雷达等。
用户可以使用ROS2提供的感知库和算法,也可以自己编写感知程序。
智能小车前后左右综合实验void left(int time) //左转(左轮不动,右轮前进){digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右电机前进digitalWrite(Right_motor_back,LOW);analogWrite(Right_motor_go,200);analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255调速digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左轮不动digitalWrite(Left_motor_back,LOW);analogWrite(Left_motor_go,0);analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255调速delay(time * 100); //执行时间,可以调整}void spin_left(int time) //左转(左轮后退,右轮前进) {digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右电机前进digitalWrite(Right_motor_back,LOW);analogWrite(Right_motor_go,200);analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255调速digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左轮后退digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);analogWrite(Left_motor_go,0);analogWrite(Left_motor_back,200);//PWM比例0~255调速delay(time * 100); //执行时间,可以调整}void right(int time) //右转(右轮不动,左轮前进){digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右电机不动digitalWrite(Right_motor_back,LOW);analogWrite(Right_motor_go,0);analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255调速digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左电机前进digitalWrite(Left_motor_back,LOW);analogWrite(Left_motor_go,200);analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255调速delay(time * 100); //执行时间,可以调整}void spin_right(int time) //右转(右轮后退,左轮前进){digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右电机后退digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);analogWrite(Right_motor_go,0);analogWrite(Right_motor_back,200);//PWM比例0~255调速digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左电机前进digitalWrite(Left_motor_back,LOW);analogWrite(Left_motor_go,200);analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255调速delay(time * 100); //执行时间,可以调整}void back(int time) //后退{digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右轮后退digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);analogWrite(Right_motor_go,0);analogWrite(Right_motor_back,150);//PWM比例0~255调速digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左轮后退digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);analogWrite(Left_motor_go,0);analogWrite(Left_motor_back,150);//PWM比例0~255调速delay(time * 100); //执行时间,可以调整}增加了向左转和向右转,向左转主要是控制左轮不动,邮轮前进,而向右转则是右轮不动左轮前进,后退则是给两个轮子后退高电平,注意不能同时给前进和后退高电平,这样会烧坏电机,同样烧录例程时要断开vcc,以免小车乱跑影响实验。
按键启动蜂鸣报警安装开关是为了在烧录过程中及时不断开vcc,小车也不会乱跑,以后每次烧录都不必断开vcc。
int key=7;//定义按键数字12 接口int beep=12;//定义蜂鸣器数字7 接口void keysacn(){int val;val=digitalRead(key);//读取数字7 口电平值赋给valwhile(!digitalRead(key))//当按键没被按下时,一直循环{val=digitalRead(key);//此句可省略,可让循环跑空}while(digitalRead(key))//当按键被按下时{delay(10); //延时10msval=digitalRead(key);//读取数字7 口电平值赋给valif(val==HIGH) //第二次判断按键是否被按下{digitalWrite(beep,HIGH); //蜂鸣器响while(!digitalRead(key)) //判断按键是否被松开digitalWrite(beep,LOW); //蜂鸣器停止}elsedigitalWrite(beep,LOW);//蜂鸣器停止}}I/O 口的意思即为INPUT接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,智能小车寻黑线利用小车下端两个探头对光的不同反应来确定小车行驶路线,主要是当探测到白时小车行驶电机转动,当左侧压到黑线及探测到黑时小车向左行驶,当右侧探头探测到黑时则向行驶,只需在之前的程序上加一个判定的过程,十分简单const int SensorRight = 3; //右循迹红外传感器(P3.2 OUT1)const int SensorLeft = 4; //左循迹红外传感器(P3.3 OUT2)SR = digitalRead(SensorRight);//有信号表明在白色区域,车子底板上L3亮;没信号表明压在黑线上,车子底板上L3灭SL = digitalRead(SensorLeft);//有信号表明在白色区域,车子底板上L2亮;没信号表明压在黑线上,车子底板上L2灭if (SL == LOW&&SR==LOW)run(); //调用前进函数else if (SL == HIGH & SR == LOW)// 左循迹红外传感器,检测到信号,车子向右偏离轨道,向左转left();else if (SR == HIGH & SL == LOW) // 右循迹红外传感器,检测到信号,车子向左偏离轨道,向右转right();else // 都是白色, 停止brake();这里使用了与的语句,当左边高电平右边低电频时想左,当左边低电平右边高电平时向右,若都是高电平则停车这里的if else语句也满足了小车在行驶时的各种情况.智能小车红外避障与黑线实验类似,只是将判定写到了红外探头中,当红外探头探测到障碍时小车停止或者转向或者跟随障碍物行驶指向哪里走到哪里。
遇到障碍物后退else // 都是有障碍物, 后退back(3);这里是与其他两个程序不同的一点,遇到了障碍则后退SR_2 = digitalRead(SensorRight_2);SL_2 = digitalRead(SensorLeft_2);if (SL_2 == HIGH&&SR_2==HIGH)run(); //调用前进函数else if (SL_2 == HIGH & SR_2 == LOW)// 右边探测到有障碍物,有信号返回,向左转left();else if (SR_2 == HIGH & SL_2 == LOW) //左边探测到有障碍物,有信号返回,向右转right();else // 都是有障碍物, 后退back(3);遇到障碍物跟随else if (SL_2 == HIGH & SR_2 == LOW)left();这里与上一个程序不同,是跟随障碍物哪里有障碍物就向哪里走,这是与上一个程序不同的地方,若前方没有障碍物则停车可以在这句话中体现else // 没有障碍物,停brake();SR_2 = digitalRead(SensorRight_2);SL_2 = digitalRead(SensorLeft_2);if (SL_2 == LOW&&SR_2==LOW)run(); //调用前进函数else if (SR_2 == HIGH & SL_2 == LOW) //左边探测到有障碍物,有信号返回,向左转left();else // 没有障碍物,停brake();遇到障碍物转向这里遇上两个程序不同的是增加了一个自动寻路功能,遇到障碍物后可以自己调节方向可以在下面这句话中体现else // 都是有障碍物, 后退{back(4.5);//后退spin_right(4.5);//有旋转,调整方向先停车,停车之后转向,使得小车十分灵活,规避障碍物SR_2 = digitalRead(SensorRight_2);SL_2 = digitalRead(SensorLeft_2);if (SL_2 == HIGH&&SR_2==HIGH)run(); //调用前进函数else if (SL_2 == HIGH & SR_2 == LOW)// 右边探测到有障碍物,有信号返回,向左转left();else if (SR_2 == HIGH & SL_2 == LOW) //左边探测到有障碍物,有信号返回,向右转right();else // 都是有障碍物, 后退{back(4.5);//后退spin_right(4.5);//有旋转,调整方向智能小车超声波测距实验这里程序中大家可以看到Fdistance= Fdistance/58;这里选择除以58后再输出是因为为什么除以58等于厘米,Y米=(X秒*344)/2,X秒=(2*Y米)/344 ==》X秒=0.0058*Y米==》厘米=微秒/58void Distance_test() // 量出前方距离{digitalWrite(Trig, LOW); // 给触发脚低电平2μsdelayMicroseconds(2);digitalWrite(Trig, HIGH); // 给触发脚高电平10μs,这里至少是10μs delayMicroseconds(10);digitalWrite(Trig, LOW); // 持续给触发脚低电float Fdistance = pulseIn(Echo, HIGH); // 读取高电平时间(单位:微秒) Fdistance= Fdistance/58; //为什么除以58等于厘米,Y米=(X秒*344)/2 // X秒=(2*Y米)/344 ==》X秒=0.0058*Y米==》厘米=微秒/58Serial.print("Distance:"); //输出距离(单位:厘米)Serial.println(Fdistance); //显示距离Distance = Fdistance;}这里只是比之前多了一个转向遇到障碍物可以转向躲避,并测出距离这时的小车已经十分的灵活,可以根据距离选择行驶的模式可以在下面这句话体现while(Distance < 60)//再次判断是否有障碍物,若有则转动方向后,继续判断{right(1);//右转brake(1);//停车Distance_test();//测量前方距离Distance_display();//液晶屏显示距离}遇到障碍物先停车后向右转向Distance_test();//测量前方距离Distance_display();//液晶屏显示距离if(Distance < 60)//数值为碰到障碍物的距离,可以按实际情况设置while(Distance < 60)//再次判断是否有障碍物,若有则转动方向后,继续判断{right(1);//右转brake(1);//停车Distance_test();//测量前方距离Distance_display();//液晶屏显示距离}elserun();//无障碍物,直行while(1){front_detection();//测量前方距离if(Front_Distance < 32)//当遇到障碍物时{back(2);//后退减速brake(2);//停下来做测距left_detection();//测量左边距障碍物距离Distance_display(Left_Distance);//液晶屏显示距离right_detection();//测量右边距障碍物距离Distance_display(Right_Distance);//液晶屏显示距离if((Left_Distance < 35 ) &&( Right_Distance < 35 ))//当左右两侧均有障碍物靠得比较近spin_left(0.7);//旋转掉头else if(Left_Distance > Right_Distance)//左边比右边空旷{left(3);//左转brake(1);//刹车,稳定方向}else//右边比左边空旷{right(3);//右转brake(1);//刹车,稳定方向}}else{run(); //无障碍物,直行智能小车红外遥控实验NEC协议的特点:(1)8位地址位,8位命令位(2)为了可靠性地址位和命令位被传输两次(3)脉冲位置调制(4)载波频率38khz(5)每一位的时间为1.125ms或2.25msVOUT接到模拟口,GND接到实验板上的GND,VCC接到实验板上的+5v。