从0.5开始实现一个树莓派巡视小车

背景

博主在2014年的时候使用Arduino做过一个并不是很智能的智能小车，当时做的时候各种设备还没有现在这么丰富，博主我自身所掌握的科学文化知识也是相当的匮乏，所以没有很好的发挥出小车的功能，感到比较遗憾。

几年过后，博主我再次找到当初做的智能小车，在经历过10次搬家后，小车的亚克力底盘已经被压断，各种传感器配件上也落满灰尘，核心控制中心Arduino Mega 上也有些灰尘，但是基本的形状还在，除了减速电机有些漏油以外，其他配件还算完好，功能也都正常。

万用表测试动力电池还挺好，几年没有充电，依然坚挺，几年后的今天，再次拿起曾经引以为豪的作品，不仅感慨万千。面对残缺的美，不做点什么实在是对不起当年那一股钻劲，在琢磨做什么的时候看到家里3只猫咪，有了思路，就做一个远程控制的巡检小车吧（其实为了满足博主我不在家的时候依然还能云吸猫的快感）。

先说说我之前那个小车的基本功能吧。

早前那个小车使用了一块Arduino Mega 2560 作为车载控制器，配合两个双路电机驱动模块来控制车辆的前进后退转弯，博主当时觉得5V驱动减速电机速度有点蜗牛，所以使用3.7V锂电池串联成7.4V电压驱动电机，速度跑起来简直666，在大理石地板上启动的时候有种原地烧胎的感觉，哈哈哈哈。当然了，这么做对电机是有伤害的，减速电机原本就不适合高速转动，而且最显著的问题就是速度过快刹车不及时很容易撞到墙，高速运转的情况下急刹车，那个刹车距离就需要很大。

防撞我使用的是一个超声波传感器来探测前方障碍物的距离，根据距离判断是否应该刹车。为了减小刹车距离（其实是因为房间比较小...）我在探测到小车当前距离障碍物大概0.5米的时候停止电机，单纯的停止电机是不行的，小车的滑行距离也比较大，所以在停止电机后迅速反转电机，理论上可以模拟出刹车片的效果，然而实际测试并不是这样。

在大理石地板上利用电机反转制动的效果并不好，这就好比雨天的时候车子突然急刹，车子的方向和姿态会变得无法控制，而且轮胎与地面的摩擦力似乎更小了，这就是为何大客车都必须配备ABS防抱死系统，我觉得我的小车制动系统应该做适当的改进来模拟ABS防抱死的功能，博主当时为了测试安全刹车距离，在车头部位安装了一些海绵和弹簧，才得以保全车身的完整性...不同的地板有效的刹车距离还不一样，比较难控制。

为了进一步有效控制刹车距离，博主我加上了光栅测速模块，可以实时检测四个轮子的转速，从而精确控制车速以及对4个电机的速度进行同步，这样车身才能精确的直线行走。

再说说控制部分，当时博主因为对433和315Mhz通信比较着迷，所以选用了比较廉价的433Mhz通信模块进行远程控制，缺点是廉价的433Mhz模块并不是很稳定，距离稍远的时候偶尔失灵。

为了让小车更加的智能（装逼），我给小车加上了一个USB摄像头，当时对Arduino的驱动这块并不是非常了解，为了让摄像头能够正常的传回图片，我使用了一个TPLINK-703N路由器的板子，刷上openwrt，挂载摄像头之后就可以使用WEB远程查看图像了，缺点是额外的板子比较耗电，走的是wifi 2.4G网络，摄像头这块跟Arduino就没关系了，所以算是比较失败的一点。

博主还在小车上挂载了一个温湿度传感器，车头上装了一个LED灯，方便我把小车开到床底最深处去感受下霉菌（贫穷）的温度，以便让我判断是不是该打扫床底了，顺便在床底拍一些蟑螂或者蜘蛛的高清写真回来，想想那个时候博主真是穷苦屌丝，不过也算是一种乐趣了。

下面是从旧车上拆下来的部分组件（时间过去久远，有一些配件可能需要在箱子里面仔细找找）

改进

这篇文章标题说是从0.5开始是因为我已经有一些现成的配件，就不再过多的描述每一步该怎么做了。

我迅速整理了大概的需求：

能轻松进入床底

有LED灯补光

有超声波探测仪（房屋结构描绘）

有温湿度传感器

有烟雾探测器

有粉尘探测器

有光敏电阻（判断是不是该开灯了）

有夜视摄像头并且可以转动（采集猫儿子们的高清写真）

WIFI控制（或者低功耗蓝牙）

有蜂鸣器

低电保护（方便没电的时候我依然能找到小车在哪）

有麦克风

有红外发射器（打开电视，换台...）

有硬壳纸外壳（防御猫儿子们的致命打击）

大概就是这么些功能吧，之前我是把操作控制部分放在了PC上，这次我想直接使用树莓派替代Arduino（也可以挂载一个Arduino Pro mini）来完成所有的工作，手机远程操作小车。

组装

新买的底盘套件

--------待更新-------

最近公司项目忙的我实在是没有时间搞小车，先搁一搁...