ATmega16单片机分拣搬运机器人的设计与实现(11)
方案三：
采用三只红外光电传感器，一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时，等待外面任一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到中间的光电开关重新检测到黑线（即回到轨道）再恢复正向行驶。现场实测表明，小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆不定，虽然可以正确的循迹但其成本与稳定性都次与第二种方案。
通过比较， 选取第二种方案来实现循迹。
2.3.3 方案优化
比赛时，先从5种颜色的物块中抽出3个，再从3个物块中依次抽出第一个、第二个、第三个放置地图的物料区A、C、E区。这样就有60种路径，使得程序太大，占用单片机大量的存储区。但是在放物块时，我们通过转轮机构逆时针或顺时针旋转90°、180°、270°使得行驶路径由原来的60种减少到10种，即从3个物块中依次抽取放置位置的6种可能性减少到1种，将排列问题转化为组合问题，这样大大简化了程序调试量和节约单片机的存储量。
为了实现转向和直线行走，机器人由两轮驱动。机器人的行走过程要求尽量平稳，由于有两个主动轮，在走直线时就要求两个轮子能以同样的速度运行，所以对电机的调速必须很精确。在行进过程中，如果机器人偏离了预定的路线，则无法到达指定的位置。这就必须随时监测其是否走偏，并将信息反馈到单片机，由单片机发出指令来控制电机校正偏离误差，保证机器人按照预定方案准确的行走。
机器人要到达指定位置，不可能一直走直线。在到达一定位置时，机器人需要转向一定角度后继续前行或是倒退一段距离后转向。如果检测到转向信号，单片机就发出转向指令，并不断检测是否转到预定角度；如果检测到倒退信号，则发出倒退指令，并检测是否后退到所需位置。
为了方便观察计算，将五种颜色编号，黄、白、红、黑、蓝依次为1、2、3、4、5，这些编号需要与A、C、E上物块的颜色对应，即要将A、C、E上三种颜色的物块放到对应颜色的区域内。
小车走的路径是:从出发区出发，到达地图中心时，左转90°并直行取物块A，然后转轮机构转90°，将A存在转轮机构中。然后小车后退到中心，按上述步骤，右转90°去取物块C。同理取得物块E，最后将小车后退到中心，此时车头对着E，三个物块收集完成，存在转轮机构中。转轮机构由步进电机控制，每次给个脉冲，步进电机带动转轮机构旋转90°。放物块时，按照1~5从大到小放物块，不按A、C、E的次序放到对应的颜色区域内。例如A、C、E处对应的号码是4、1、5，则放物块时按照1、4、5的次序放，和它们的颜色对应无关，因此只要抽取出来的颜色是1、4、5三种，不论怎么放到A、C、E处，小车走的路径是一样的，不一样的是要通过步进电机控制转轮机构旋转合适的角度，将三个物块放到对应的颜色区域内。
放物块时，组合问题， ，共有10种可能性，如下表2.3所示。定义顺时针为+，逆时针为-。
表2.3 10种可能性
组合情况 小车需旋转的角度
1 2 3 -180——45——45
1 2 4 -180——45——90
1 2 5 -180——45——135
1 3 4 -180——90——45
1 3 5 -180——90——90
1 4 5 -180——135——45