广东技术师范学院 庄鑫财

1 前言

在工业中运输车和服务机器人中的方法多采用铁轨、光电和雷达检测等方法，存在着轨道铺设的费用太高，运行路线不确定性和出错率高等问题[1]。

传统的循迹方案实现原理主要为光电效应或者电磁感应现象，使用摄像头、激光传感器获取轨道信息的自动循迹方案往往容易受光线等环境因素的影响，利用光电效应原理循迹的系统一般都使用黑白分明的材料作为轨迹以达到尽可能减少环境的干扰，在光电效应中，黑与白的灰度值相差最大，然而，在系统使用过程中可能会因为轨道材料表面反光，轨道受污染变得模糊不清或者光线被遮挡而出现干扰信号，对轨道环境有着要求较高，这一缺陷直接危胁到系统的准确性与稳定性，导致了采用光电类传感器构成的循迹系统性能的不足。而电磁循迹方案需要在轨道下敷设源源不断通过交变电流的导线，存在敷设麻烦、出现故障后难以检查导线断点的问题。本文设计的循迹系统在轨道中间敷设磁性物质，通过多路霍尔传感器采集到的磁场信息获取轨道位置的相对偏差，同时控制轮式移动机器人左右轮的转速差调整方向达到自主循迹的目的，与传统的循迹方案相比，该系统具有不受光信号影响，轨道稳定、结构简单的特点。

2 系统的总体设计

2.1 系统结构

本文设计的循迹系统主要包括主控制器、霍尔传感器、信号放大模块、串口通信模块、电机驱动模块、光电编码器及左右电机。……