4WD SLAM Radar 2D Robotauto

Bedrading en Hardware

Componenten

  • Microcontroller: Arduino UNO R4 WiFi + Sensor Shield V5.0
  • Chassis & Motoren: 4WD-chassis met 4 DC TT-tandwielmotoren (geel)
  • Motorstuurprogramma: H-Bridge module L298N (met jumpers op ENA en ENB voor 100% vermogen)
  • Radartoren: HC-SR04 ultrasone sensor gemonteerd op een SG90 micro-servomotor
  • Waypoint Odometrie: Module met 3 infrarood (IR) sensoren onder het chassis voor het detecteren van configureerbare controlepunten (zwarte tape met vaste intervallen op de vloer)

Dubbele Voeding

  • Logica (Arduino, Wi-Fi, Sensoren, Servo): Batterijpakket met 2 Li-Ion 18650-cellen (7,4V – 8,4V) aangesloten op de Arduino R4 Barrel Jack.
  • Vermogen (4 DC-motoren): 4x AA-batterijhouder aangesloten op de 12V/VMS- en GND-aansluitingen van de L298N-driver (met gedeelde GND-referentie met het Sensor Shield en de +5V-lijn losgekoppeld om de twee circuits te isoleren).

Pin Map op Sensor Shield

ComponentModule PinArduino Pin (Sensor Shield)Functie
L298N DriverIN1Pin 4Linkermotor Richting 1
L298N DriverIN2Pin 12Linkermotor Richting 2
L298N DriverIN3Pin 13Rechtermotor Richting 1
L298N DriverIN4Pin 6Rechtermotor Richting 2
L298N DriverENA / ENBZwarte JumpersPermanente 100% vermogensinschakeling
SG90 ServoVCC/GND/SignalKolom 7Rotatie radartoren (5° – 175°)
HC-SR04TRIGPin 8Ultrasone triggerpuls
HC-SR04ECHOPin 9Ultrasone echo-retourlezing
IR SensorenIR_SX (IN1)Pin 2Linker IR-sensor (lezing zwarte tape)
IR SensorenIR_CENTRO (IN3)Pin 10Centrale IR-sensor (lezing zwarte tape)
IR SensorenIR_DX (IN4)Pin 11Rechter IR-sensor (lezing zwarte tape)

Gebruiksinstructies

Het Arduino-sketch uploaden

  1. Open het bestand 4wd.ino in de Arduino IDE.
  2. Voer de naam van je Wi-Fi-netwerk (ssid) en het wachtwoord (password) in de eerste regels van de code in.
  3. Verbind de Arduino R4 WiFi via een USB-C-kabel met je computer en upload de sketch naar de printplaat.

Het IP-adres ophalen via de Seriële Monitor

  1. Zodra de upload is voltooid, open je de Serial Monitor van de Arduino IDE en stel je de baudrate in op 115200 baud.
  2. Wacht enkele seconden tot de Arduino verbinding maakt met de Wi-Fi-router.
  3. Kopieer het lokale IP-adres dat op het scherm in de monitor verschijnt.
  4. Koppel de USB-kabel los en schakel de batterijen in (18650-pakket op de Arduino + 4xAA-pakket op de motoren).

De HTML-webinterface openen

  1. Open het bestand map.html rechtstreeks in de browser van je pc of Mac.

(Opmerking voor Safari-gebruikers op Mac: schakel via het bovenmenu Develop de optie "Disable Local File Restrictions" in om de lokale pagina via HTTP met het IP-adres van de robot te laten communiceren, of gebruik Google Chrome).

  1. Plak in de bovenste linkerbalk van de webpagina het IP-adres van de robot in het tekstveld en klik op "Connect Wi-Fi".

Exploratie starten en stoppen

  • Klik op de lichtblauwe ▶ Start knop in de bovenbalk om de robot te bevelen met scannen en autonome padexploratie te beginnen.
  • Klik op de rode ⏹ STOP knop om de beweging van de motoren onmiddellijk te onderbreken en de robot te pauzeren.

Bedrijfscyclus

Navigatie- en Mappinglogica

De bedrijfscyclus van de robot bestaat uit 4 gesynchroniseerde fasen:

  1. 7-hoeks Radarscan:

Terwijl de robot stilstaat, roteert de SG90-servomotor over 7 hoeken die verdeeld zijn over de volledige voorboog (5°,...