Arduino控制两轮差速直线跟随智能小车

这款两轮差速移动载具的设计，最初是面向教学实验场景下的直线循迹功能验证，同时也可作为小型搬运载具的原型验证平台使用，适配实验室物料定点转运、青少年科创教学演示等场景。从结构布局来看，整车采用层叠式平板承载设计，上层基板预留了充足的元器件安装空间，可根据功能需求拓展传感器、执行器模块，不会出现元器件干涉的问题。驱动部分采用双直流电机搭配橡胶纹理轮胎的方案，前轮采用万向从动轮做支撑，形成三点稳定支撑结构，在平整硬质地面行驶时不会出现侧倾问题，差速转向的控制逻辑简单可靠，不需要额外设计转向机构，大幅降低了结构复杂度与控制难度。核心控制单元选用Arduino Mega作为主控，板载的多路IO口可同时接入红外循迹传感器阵列、电机驱动模块、按键交互模块，图中可见的红绿按键矩阵可直接实现模式切换、参数调整等功能，不需要外接额外的交互面板。设计过程中优先考虑了元器件的安装边界，主控板、电机驱动板、按键模块均采用螺接固定在基板上，各模块之间预留了走线空间，避免线束挤压造成的接触不良问题；轮胎与基板之间预留了足够的跳动间隙，即使地面存在微小凸起也不会出现轮胎剐蹭基板的情况。从功能特性来看，该载具可通过底部排布的红外传感器识别地面的直线标识，通过双轮的转速差调整行驶方向，始终保持沿预设直线路径行驶，行驶过程中动力输出平稳，不会出现起步窜动、转向过冲的问题。在实际教学场景中，该结构可直接作为二次开发的基础平台，使用者可根据需求加装避障传感器、蓝牙通信模块、机械抓取结构，拓展出更多实用功能；结构设计上所有安装孔位均采用标准孔径，适配市面上常用的铜柱、螺丝规格，不需要额外定制紧固件，后期改装维护的成本极低。整车的重心集中在两轮轴线附近，行驶过程中配重均衡，即使加装少量拓展模块也不会出现重心偏移导致的行驶跑偏问题，万向轮的安装高度可通过垫片微调，可适配不同直径的驱动轮胎，调整整车离地间隙，适配不同粗糙度的行驶地面。