AprilTag与自抗扰控制结合的智能平衡跟随车的设计

摘要

针对传统家用手拉车和医用手推车需要手动牵引的问题,文中设计一种能够实现自动平衡与跟随的智能车。硬件设计包括STM32主控芯片、MPU6050运动传感器模块、直流电源模块、电机驱动模块和加载有AprilTag的OpenMV摄像头模块等,并采用两轮底座设计;软件设计包括OpenMV模块、STM32主控模块和电机驱动模块等。系统通过OpenMV实时拍摄AprilTag获取位置信息,通过串口通信实现OpenMV和STM32数据交互,由STM32控制智能车实时调整车体状态,实现稳定自平衡、灵活转向和精准跟随。文中的创新点是将自抗扰控制算法和视觉定位算法相结合,采用自抗扰控制算法实现智能车的平衡控制,采用AprilTag视觉定位算法实现智能车的跟随控制。实验测得智能平衡车的稳定跟踪距离为0.5~5 m,最大跟踪角度为正轴线±45°,说明两轮智能平衡跟随车的跟随精度高,平衡稳定性好。