基于Arduino的智能避障小车的控制方法

一.工作原理

1. 上图为超声波模块转动角度与探测方向的关系，正常情况下，智能小车会沿直线行驶，当遇到前方有障碍物且小于一定距离时（设定距离可根据具体情况调整），智能小车立即停止运行。
2. 舵机转动超声波模块探测右方45°和左方135°障碍物距离并返回给Arduino控制板。
3. Arduino控制板根据前方、右方、左方障碍物的距离，自动判断一条可以安全前进的路径，避开障碍物后，再继续沿直线行驶。

注意：当舵机转动时，超声波模块无法正确探测障碍物的距离,须等待舵机转动完成且稳定一段时间(约0.5秒)后，才能探测到障碍物的正确距离。

二.行驶路线自动判别

1. 超声波避障智能小车正常情况为直线前进，当前方有障碍物时，小车立刻停止，分别探测右方和左方障碍物的距离，通过算法控制选择障碍物距离较远的方向为安全的前进路线。
2. 上图为超声波避障智能小车行进路线自动判断方法：

• 图1所示为前方和右方都有距离小于 25cm 的障碍物时，智能小车探测到左方无障碍物，向左转动避开障碍物后，再回正直行。
• 图2所示为前方和左方都有距离小于25cm的障碍物时，智能小车探测到右方无障碍物，向右转动避开障碍物后，再回正直行。
• 图3所示为前方、右方和左方都有距离小于25cm障碍物时，智能小车探测到右方和左方都有障碍物，采取的策略是先后退避开障碍物，再向右转动，最后回正直行。

三. 控制策略：

左方障碍物	前方障碍物	右方障碍物	控制策略
无	无	无	前进
无	小于25cm	小于25cm	左转
小于25cm	小于25cm	无	右转
小于25cm	小于25cm	小于25cm	先右退，再右转，最后前进

上表为超声波避障智能小车行驶控制策略，智能小车根据超声波模块检测到的左方、前方、右方3个方向的障碍物距离，选择距离障碍物大于25cm的方向前进，如果3个方向的距离障碍物都小于25cm，那么智能小车先后退、再石转离开障碍物，最后再回正直行。