Arduino高级应用 | 高精度自动导航的越野平衡小车
翻译、编辑：Sophie资料来源：http://makezine.com作为Arduino和机器人爱好者，你是不是一直梦想造一台酷炫的小车？有位爸爸为了满足儿子的户外愿望，就制作了一辆平衡小车的越野升级版，能够自动导航，适应各种不平坦地形，还能爬坡！
https://v.qq.com/x/page/b01718btgg7.html
作品基本介绍======================================
项目名称：高精度自动导航平衡小车制作时长：3-8小时制作成本：$400-$500难度等级：较难
ArduRoller 是一款自平衡、防摔倒、能够快速识别障碍并进行自主导航的机器人，它超越了以往的传统小车，在多方向识别、不平坦地形以及斜坡场景下均可使用。
自平衡小车的核心是惯性测量单元（IMU，inertial measurement unit），一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。这9个传感器以每秒高于1000次的取样频率，再结合一种叫DCM的数学滤波器，水平相对较高的编码将能够通过DCM获取角度和旋转速率等数据以实现平衡。
为了让小车实现导航，必须精确地知道小车的位置以及它将要去的地方。但是GPS只能精确到几米，而小车需要更高的精确性，车轮编码器允许到厘米级的精度，是GPS很好的补充。
作者选用了3D Robotics的APM 2.5自动驾驶仪，因为它集成了所有需要的传感器，所有的软件都是免费和开源的，制作起来也很方便。基于DIY 无人机社区开发的ArduPilot系统，能够快速完成自动导航的小车机器人。
图文教程专区======================================
1. 材料搜集：电机和车轮选用带有编码器单元的有刷直流电机（ brushed DC motors），34-1齿轮减速机能够有效增加扭矩。另外，越野车轮能够帮助小车适应各种不平坦的地形。
2.3D打印车体部件车体部件的3D模型文件可在Thingiverse网站上下载。
3.组装电机在3D打印基座中安装电机，为了防止电机松动可以使用热熔胶。
4.电路连接如图所示，电子部件包括APM开源自动驾驶仪、电机、逻辑电平转换器、Arduino迷你板等；将GPS模块和遥控无线电模块连接以实现自动运行；为了实现对小车的手动控制，需要增加R/C接收器，再将APM模块的跳线与PPM模块相连。（注：电路图中的部分元器件来源SparkFun，用户可根据情况自行选择类似的硬件替换。）
将电子部件固定在泡沫板上；将主板与电机相连；整块泡沫板放入车体中部；要确保自动驾驶仪的“正面”箭头直立放置。
5.车体组装整个车体分为三个部分，将其各自组合起来；电池隐藏在最上面的圆拱形装饰底部；可以在小车的侧面增加一个开关；安装越野车轮；车体内部的LED亮的时候可以透过有机玻璃看到里面的电路；安装遥控无线电模块，可用于接收远程任务或者直接控制小车。6.编程（点击阅读原文查看完整下载路径）点此下载源文件(APM 2.5 or 2.6)并且上载到APM模块，使用修改过的Arduino IDE—点此下载ArduPilot-Arduino (Windows or Mac)；点此下载车轮编码源文件(Arduino Pro Mini)，然后使用正常的Arduino IDE上载至Arduino Pro Mini板；如果要实现自主任务，可以使用Mission Planner（ PC版，只适用于Windows）或者DroidPlanner 2（安卓版）。
7.使用整个小车制作完成后可以使用无线遥控器进行控制，或者通过GPS给定一个自主任务。Mission Planner 软件能够帮助你使用谷歌地图追踪小车的路径、速度和方向，运行你自己的Python文件，下载和分析任务日记等等。可以给小车增加一个视频发射模块，或者用GoPro录制高清视频，甚至增加声呐这样小车就能完全实现避障功能！
关于作者
Jason Short 是3D机器人公司（3D Robotics）的设计总监，他有着超过20年的产品设计经验，曾为HTC、三星、索尼、LG等公司从事消费级产品设计和用户体验研究的相关工作。2009年他协助开发了ArduPilot，一款适用于R/C飞行器的开源自动驾驶仪。随后2010年他又发明了无人驾驶直升机 ArduCopter并在全球受到广泛使用。 68E7qYNdSJfL 发表于 2022-6-18 12:21
仿造一个失败了
您好，请问您还有复现的代码吗，我打开代码链接现在都是失效的了，谢谢您。如果还有能发我一套吗ckkcust@126.com EasyR 发表于 2024-3-10 10:56
您好，请问您还有复现的代码吗，我打开代码链接现在都是失效的了，谢谢您。如果还有能发我一套吗 ...
您好，编程可以分享下吗？谢谢您 andbot 发表于 2017-4-3 11:40
仿造了一个失败了
你好 能加我微信吗 跟你学学怎么做13701465680童 轮子挺好
z586 发表于 2017-3-20 17:41
轮子挺好
确实{:5_171:} 轮子挺好 车也挺好 是啊，车真心不错！轮子在什么地方买的啊？ 这个减速电机带码表的吗？ 平衡还能越野呢 gada888 发表于 2017-3-21 19:55
这个减速电机带码表的吗？
目测是木有呢 面包板 发表于 2017-3-29 22:20
平衡还能越野呢
哈哈，因为轮子不错！ 仿造了一个失败了:L APM 2.5自动驾驶仪哪里哪里有卖？ svw 发表于 2017-4-6 08:20
APM 2.5自动驾驶仪哪里哪里有卖？
你可以访问ArduPilot的官网试试 遥控怎么弄呢 车轮的程序上传解决不了？大神帮帮忙。 哪位大师能指点我做这个东西啊13701465680童 哇啊 我真的好喜欢呀 做的真不错呀 非常棒{:5_116:} andbot 发表于 2017-4-3 11:40
仿造了一个失败了:L
你好你在哪里买的材料啊 哇啊 我真的好喜欢呀 做的真不错呀 非常棒 电机是550电机还是380电机?
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