用Arduino做一个自动割草机

这个项目中，我们将用Arduino制作一个自动割草机。该机器可以自动修剪院子里长高的草。如果有障碍物，它会自动改变方向，有助于减少人力。

 

本文提供了项目的基本概述，以及制作Arduino割草机器人所需的组件。提供了电路原理图和Arduino源代码，以便简化组装和编程过程。

  注意：这个项目不是玩具，它包含锋利的刀片。如果不小心使用，可能会造成严重的伤害。不要让它无人看管，刀片应正确固定。操作前检查一下。  

材料清单

我们需要以下组件：

 

1、 Arduino UNO
2、 L293D电机驱动盾
3、 超声波传感器HC-SR04
4、 超声波传感器外壳/支架
6、 直流减速电机 x4
7、 BLDC电机100KV
8、 舵机SG-90
9、 ESC模块
10、舵机测试仪
11、3针滑动开关
12、X型十字支架
13、机器人底盘
14、11.1V锂电池

什么是割草机器人（割草机）？

割草机器人是一种用于自动修剪和维护草坪的设备。这些机器人使用传感器和算法来导航和修剪草坪，并且可以根据草坪的生长速度或特定的时间表来修剪草坪。

一些割草机器人还配备了诸如障碍物检测、防盗保护和通过智能手机应用程序远程控制等功能。它们近年来越来越受欢迎，因为可以节省时间和精力。

 

电路和连接

大致连接：

 核心组件：  

源代码/程序

AFMotor Library:
https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library

NewPing Library:
https://github.com/microflo/NewPing

需要编译到Arduino UNO开发板中的代码：

 

#include   
#include 
#include  
 
#define TRIG_PIN A0 
#define ECHO_PIN A1 
#define MAX_DISTANCE 200 
#define MAX_SPEED 190 
#define MAX_SPEED_OFFSET 20
 
NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); 
 
AF_DCMotor motor1(1, MOTOR12_1KHZ); 
AF_DCMotor motor2(2, MOTOR12_1KHZ);
AF_DCMotor motor3(3, MOTOR34_1KHZ);
AF_DCMotor motor4(4, MOTOR34_1KHZ);
Servo myservo;   
 
boolean goesForward=false;
int distance = 100;
int speedSet = 0;
 
void setup() {
 
  myservo.attach(10);  
  myservo.write(115); 
  delay(2000);
  distance = readPing();
  delay(100);
  distance = readPing();
  delay(100);
  distance = readPing();
  delay(100);
  distance = readPing();
  delay(100);
}
 
void loop() {
 int distanceR = 0;
 int distanceL =  0;
 delay(40);
 
 if(distance<=15)
 {
  moveStop();
  delay(100);
  moveBackward();
  delay(300);
  moveStop();
  delay(200);
  distanceR = lookRight();
  delay(200);
  distanceL = lookLeft();
  delay(200);
 
  if(distanceR>=distanceL)
  {
    turnRight();
    moveStop();
  }else
  {
    turnLeft();
    moveStop();
  }
 }else
 {
  moveForward();
 }
 distance = readPing();
}
 
int lookRight()
{
    myservo.write(50); 
    delay(500);
    int distance = readPing();
    delay(100);
    myservo.write(115); 
    return distance;
}
 
int lookLeft()
{
    myservo.write(170); 
    delay(500);
    int distance = readPing();
    delay(100);
    myservo.write(115); 
    return distance;
    delay(100);
}
 
int readPing() { 
  delay(70);
  int cm = sonar.ping_cm();
  if(cm==0)
  {
    cm = 250;
  }
  return cm;
}
 
void moveStop() {
  motor1.run(RELEASE); 
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.run(RELEASE);
  motor4.run(RELEASE);
  } 
  
void moveForward() {
 
 if(!goesForward)
  {
    goesForward=true;
    motor1.run(FORWARD);      
    motor2.run(FORWARD);
    motor3.run(FORWARD); 
    motor4.run(FORWARD);     
   for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet +=2) 
   {
    motor1.setSpeed(speedSet);
    motor2.setSpeed(speedSet);
    motor3.setSpeed(speedSet);
    motor4.setSpeed(speedSet);
    delay(5);
   }
  }
}
 
void moveBackward() {
    goesForward=false;
    motor1.run(BACKWARD);      
    motor2.run(BACKWARD);
    motor3.run(BACKWARD);
    motor4.run(BACKWARD);  
  for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet +=2) 
  {
    motor1.setSpeed(speedSet);
    motor2.setSpeed(speedSet);
    motor3.setSpeed(speedSet);
    motor4.setSpeed(speedSet);
    delay(5);
  }
}  
 
void turnRight() {
  motor1.run(FORWARD);
  motor2.run(FORWARD);
  motor3.run(BACKWARD);
  motor4.run(BACKWARD);     
  delay(500);
  motor1.run(FORWARD);      
  motor2.run(FORWARD);
  motor3.run(FORWARD);
  motor4.run(FORWARD);      
} 
 
void turnLeft() {
  motor1.run(BACKWARD);     
  motor2.run(BACKWARD);  
  motor3.run(FORWARD);
  motor4.run(FORWARD);   
  delay(500);
  motor1.run(FORWARD);     
  motor2.run(FORWARD);
  motor3.run(FORWARD);
  motor4.run(FORWARD);


}

 

测试

上传代码后，你可以把机器人带到野外，也许在高草地区。高草地区可以是一个很好的测试选择。

打开机器人上的开关，确保电源为Arduino板提供正确的电压，并且所有组件都正确连接。通过手动控制机器人的运动来测试机器人的电机，确保机器人运动平稳准确。

测试机器人的传感器，在其路径上放置障碍物，并确保能避开它们。此外，检查传感器的范围和灵敏度，以确保机器人可以检测到草的存在。

审核编辑：汤梓红