Anleitung: Bau eines autonomen Fahrzeugs mit Arduino

10.12.2024 - Engine: Gemini

Anleitung zum Bau eines autonom fahrenden Fahrzeugs mit Arduino

Hardware-Anforderungen:

Arduino UNO oder kompatibles Board
L298N Dual-H-Brücke Motorsteuerung
2 DC-Motoren
Ultraschallsensoren (4-6)
Infrarotsensoren (2)
Lenkservo
Stromversorgung (z. B. 9-V-Batterie)
Fahrgestell oder Plattform

Programmierung:

Arduino-IDE-Skript:

// Bibliotheken importieren
#include <Arduino.h>
#include <L298N.h>

// Konstanten definieren
#define MOTOR_A_PIN 1
#define MOTOR_B_PIN 2
#define MOTOR_ENABLE_PIN 3

// Motorobjekt erstellen
L298N motor(MOTOR_ENABLE_PIN, MOTOR_A_PIN, MOTOR_B_PIN);

// Variablen deklarieren
int leftSensor = A0;
int rightSensor = A1;
int frontSensor = A2;

// Setup-Funktion
void setup() {
  // Sensoren als Eingänge konfigurieren
  pinMode(leftSensor, INPUT);
  pinMode(rightSensor, INPUT);
  pinMode(frontSensor, INPUT);

  // Spurbreite festlegen
  motor.setSpeed(150);
}

// Loop-Funktion
void loop() {
  // Sensordaten lesen
  int leftValue = analogRead(leftSensor);
  int rightValue = analogRead(rightSensor);
  int frontValue = analogRead(frontSensor);

  // Hindernis erkannt?
  if (frontValue < 100) {
    // Anhalten
    motor.stop();
  } else {
    // Fahren
    if (leftValue > rightValue) {
      // Nach rechts lenken
      motor.forward();
      motor.left();
    } else if (leftValue < rightValue) {
      // Nach links lenken
      motor.forward();
      motor.right();
    } else {
      // Geradeaus fahren
      motor.forward();
    }
  }
}

Herausforderungen:

Objekterkennung: Das Fahrzeug muss Hindernisse in seiner Umgebung erkennen können.
Pfadplanung: Das Fahrzeug muss einen optimalen Pfad basierend auf den Sensordaten bestimmen.
Sensorenfusion: Die Daten von mehreren Sensoren müssen kombiniert werden, um ein genaues Bild der Umgebung zu erhalten.
Kalibrierung: Die Sensoren müssen bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen und Umgebungen kalibriert werden.
Fehlerbehandlung: Das Fahrzeug muss auf unerwartete Ereignisse wie Störungen oder Hindernisse reagieren können.

Tipps:

Beginne mit einem einfachen Kurs und füge nach und nach komplexere Hindernisse hinzu.
Verwende hochwertige Sensoren und kalibriere sie regelmäßig.
Implementiere einen Algorithmus zur Hindernisvermeidung, der die Daten von mehreren Sensoren berücksichtigt.
Teste das Fahrzeug in verschiedenen Umgebungen und Wetterbedingungen.
Übe Geduld und sei bereit, das Fahrzeug im Laufe der Zeit zu verbessern und anzupassen.