実験7 四輪全方向メカナムホイール搬送ロボットのデュアル超音波障害物回避
実験の目的:
- 条件判断ブロックと演算ブロックを使えるようになります。 2. 超音波センサーの動作原理に基づき、2 つの超音波センサーで障害物を回避します。
機能要件:
ロボットが前進中に物体(障害物)がある場合、まず回避してから元のルートに戻り、前進を続けます。
(1) 障害物がない場合、ロボットは前進します。
(2) 障害物までの距離が 20cm~40cm であることを検出した場合、左側の超音波センサーの方が障害物から遠ければ、左旋回 → 前進 → 右旋回で元の方向に戻ります。右側の超音波センサーの方が障害物から遠ければ、右旋回 → 前進 → 左旋回で元の方向に戻ります。
ハードウェアの準備:
| 機器名 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|
| ESP32 メインボード | 1 枚 | コア制御ユニット |
| Type-C データケーブル | 1 本 | PC に接続してプログラムを書き込みます |
| 2S バッテリーボックス+リチウム電池 | 1 セット | モーターに電源を供給します(モーターの定格電圧に適合) |
| 超音波センサー | 2 個 | 距離を検出するセンサー |
プロトタイプ案:
3D モデル図と組み立てマニュアルをダウンロードして、ロボットを組み立ててみましょう。
3D モデル図
四輪駆動メカナムホイールロボット(1 軸グリッパー付き)(四驱麦轮机器人带1轴夹爪1.rar)
組み立てマニュアル
組み立てマニュアルのダウンロード:6. 四輪駆動メカナムホイールシャーシ把持ロボット組み立てマニュアル(6.四驱麦轮底盘抓取机器人的组装手册.pdf)
回路接続:
ハードウェアモジュール
| 番号 | リンク | 重要度 | 役割 |
|---|---|---|---|
| 1 | Uni ESP32 メインボード・拡張ボード説明【V3.0】 | 必読 | 開発ボードのインターフェースをすばやく確認できます。 |
| 2 | バッテリーモジュールの使い方(必読) | 必読 | バッテリーの取り付け・接続・充電方法をすばやく理解できます。 |
| 3 | OpenBlock ソフトウェア環境の設定と使い方【V3.0】 | 必読 | ソフトウェアの概要、インストール、基本的な使い方を理解できます。 |
| 4 | 電子モジュールの紹介 | 必要に応じて | リンクをクリックして DC モーター(TT モーター)、サーボ、超音波モジュールのパラメーター を確認してください。 |
ピンの説明
| ハードウェア | ESP32 ピン |
|---|---|
| モーター 1 | 13, 27 |
| モーター 2 | 14, 25 |
| モーター 3 | 26, 32 |
| モーター 4 | 18, 19 |
| グリッパー用サーボ | 33 |
| グリッパー揺動制御用サーボ | 23 |
| 超音波センサー | TRIG:0 ECHO:2 |
| 超音波センサー | TRIG:15 ECHO:12 |

実機配線
| 列 1 | 列 2 |
|---|---|
次に、2 つの超音波モジュールをロボットのフレームに取り付けます。

接続完了後の全体イメージは以下のとおりです。

ソフトウェア設計
ソースコードのダウンロード
四輪駆動・四輪全方向メカナムホイール搬送ロボットのデュアル超音波回避(四驱四轮全向麦轮搬运机器人双超声波避让.rar)
ブロックコード
操作手順:
-
グラフィカルプログラムを書き込みます。ESP32 のバージョンを選択し、ESP32 ボードを PC の USB ポートに接続してから、接続してプログラムを書き込みます。
-
スイッチを入れて実行し、動作を確認します。
実験結果:
ロボットが前進中に物体(障害物)がある場合、まず回避してから元のルートに戻り、前進を続けます。
ドキュメント