复杂路线下机器人的三点三轮寻迹系统

3 程序设计

程序设计时，采用汇编语言编程。其思路为：第1步，系统初始化后，读取单片机P2口的值，然后对其 P2．0、P2．1、P2．2按位取与，得到传感器模块的组合值。第2步，将得到的组合值与预定的值比较，若相等则执行相应的动作，否则继续比较，直到获得正确的动作。比较完全部动作后，转到第1步重新扫描传感器的状态值。

为了进一步提高系统的安全性和可靠性，还需增加异常处理算法。可能出现的异常情况有：过小弯道或小角度折道时，机器人还来不及转过弯来，就已经完全偏离黑线。这种情况下，3个传感器都输出“1”，检测不到黑线，若不及时处理，机器人将无法继续寻迹。针对该情况，设计了原地旋转动作来找回预定路线，不过原地旋转有顺、逆时针之分，因此还得区分开来。改进后编程的思路为：每次读取P2口值之前，将其上一次的传感器组合值存入某个寄存器，当出现组合值为 “111”的情况时，立即查询上一次的值，根据该值，可以判断出机器人是从哪一侧偏离黑线的，从而进行顺或逆时针原地旋转。其主要程序如下：



结语

根据上述设计思路，我们制作出寻迹机器人并进行了测试。测试场地如图4所示，黑色导引线宽度为3 cm，黑线周围区域均为白纸覆盖。测试结果表明：该寻迹机器人能在此复杂路线下平稳、顺利地沿着黑线走完全程，并在终点沿原路返回，达到了预期的目标。这为进一步研究复杂环境下的自动行走机器人提供了参考。

本文的创新点为：使用3个自制的红外光电传感器，以简单的设计和较少的硬件实现了复杂路线下机器人的寻迹。而基于该机器人双级转弯的设计思想，可以增加传感器数量、组成传感器阵列来实现多级转弯，从而对机器人的自主寻迹有着更为精确的控制。

参考文献

1. 韩毅,张雪峰.一种低成本寻迹机器人的实现[J].微计算机信息,2008,52:233-235.
2. 朱益斌,胡学龙,朱亚锋,等.自主式寻迹机器人小车的设计[J].国外电子测量技术,2006,25(7):40-42.
3. 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.

作者：中国石油大学（华东）唐甫世 齐明侠 张晓春 沈蓉  来源：《单片机与嵌入式系统应用》 2009（8）