【报名阶段需要填写的内容】

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1. 参赛者姓名（必填项）：李欣 侯娜 贾琼宇 张巧龙（第一制作人）

2. 单位或学校名称（必填项）：湖南工程学院

3. 当前职务或职称（必填项）：学生

4. 参赛作品的名字（必填项）：自动跟随机器人

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：

idea：现在大多数机器人都是大型而笨重的，在日常生活中人们显然需要一款体积小、操作灵活又环保的机器人。在此基础上我们开发了它的自动跟随功能，在各种场合都有巧妙的应用，比如在超市里与你同行的购物车、堵车时车辆的自动驾驶等等。

作品

原理：这款自动跟随机器人是以意法半导体公司的STM32F103C8T6的嵌入式处理器作为主控模块，使用惯性传感器MPU6050实时采集得到加速度的值及角速度的值，经过卡尔曼滤波算法融合加速度和角度计算出两轮机器人系统的倾角，并通过PID控制器计算出控制PWM，通过PWM信号输出到电机驱动上，从而控制电机的速度和方向，从而控制机器人的平衡和简单行走。同时加入超声波模块，机器人对人进行自动跟随，完成自动跟随的功能。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：stm32f103c8t6、MPU6050、tb6612fng、电源模块 IA1205S-1WSY、

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：超声波模块、SWD接头

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

一、研究背景

上个世纪80年代来，伴随着科学技术迅猛发展和经济的高速发展，信息技术、计算机技术及其它相关科学的相互渗透，这些都极大的促进了控制科学与工程技术研究的不断深入，控制系统向智能化控制的发展已经成为一种趋势。早在十九世纪末期，汽车诞生后，人类在交通运输方面走上了新的台阶，而交通工具的技术性能方面有了很大的突破，汽车开始渐渐的成为人们生活的主导，也因此极大地加速了社会进步的进程。而现在，随着汽车的数量在不停的刷新，同时电动车、电动汽车近年来也成为了人们的交通王具的新宠，人们对于车辆的关注程度达到了历史的高峰，人们关注问题的不再只是价格或便捷那么简单，车辆的安全性和舒适性也是很重要的关注焦点。

本世纪来各种关于系统智能化的东西被陆续提出来，如人工智能、智能工厂等相关概念，而汽车作为人民生活的一部分，车辆智能化也是很重要的一大智能课题。如今不仅是各种传感器技术和无线技术己经实现在车体上了，还有各种远程检测控制及无人驾驶等等高新科技将在不远的将来实现在车辆工程上。智能车将作为一口综合性地学科登上舞台，它是电子、物理、数学、计算机、机械、化学等多学科技术的融合，目前已成为了各国科研的热点。

平衡车控制系统的软件系统设计，设计了一套完整的平衡车直立软件系统以及平衡车自动跟随的软件系统。

        随着人们生活水平的 提高，许多事情可以用机器人代替。自动跟随机器人可以代替人们进行一些我们很难完成或者很危险的事情以及给人们生活带来便捷。例如：在救险、城市交通、环境监控以及工业安全巡防等领域，平衡车在检测生化武器以及核辐射危险区域等任务中发挥重要作用。平衡车为特殊环境安全巡检提供了新的平台，它能够在工作人员的操控下进行工作，替代人工巡检对象实施接近检测，减少工人的工作强度。在生活中，平衡车可以在堵车的环境中、拥挤的商场中自由的行走，给人们的生活带来便捷。

四、车体外观

五、作品的创新性、实用性

    创新性：1、利用超声波模块实现自动跟随功能

    实用性：1、超市里与你同行的购物车

                2、堵车时车辆的自动跟随

                3、运货车的僚车自动跟随，减少雇佣员工人数

                4、不用清洁工推的自动跟随垃圾回收车

二、系统构架图

                                                                                图一：控制原理简图

                            图二：姿态控制简图

                                               图三：ＰＩＤ控制原理

三、硬件部分的描述

超声波发送器洞洞板焊接图：

三、工作过程

              图五：控制系统软件总图

四、材料清单（BOM列表)

五、软件部分的描述（选填）

数据采集和处理的函数如下：

if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)

{   

        dat1[num1]=USART_ReceiveData(USART3);

   if(dat1[0] != 0xa5) num1 = 0;

        else num1++;

        if(num1==3)

        {

            num1 = 0;

            distance1 = dat1[1]<<8 | dat1[2];

       ｝

｝

六、作品演示

https://v.qq.com/x/page/n05379v9lxy.html

七、总结

本作品主要的技术关键点和创新点是：在目前流行的平衡小车的基础上加上自动跟随功能，从而赋予了平衡车一些新的功能。

例如：1、超市里与你同行的购物车

      2、堵车时车辆的自动跟随

      3、运货车的僚车自动跟随，减少雇佣员工人数

      4、不用清洁工推的自动跟随垃圾回收车

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