Arduino 物体跟随机器人
Object Following Robot with Arduino
📌 项目介绍
一台能「盯住」目标的小车：摄像头识别特定颜色的物体（如红色球），计算目标在画面中的位置，Arduino 控制左右电机让小车始终朝向并跟随目标移动。
这是视觉 + 运动控制的软硬结合项目：Python 负责识别与决策，通过串口把指令发给 Arduino 执行，是智能跟随/巡检小车的入门原型。
🧰 环境与物料
- Arduino 板（Uno/Nano）+ L298N 电机驱动
- 双电机小车底盘 + 轮子 + 电池
- 摄像头（USB 接电脑，或树莓派）
- 彩色目标物（如红色/绿色小球）
- Python 3 + OpenCV + pyserial
🔧 步骤拆解
1
硬件组装
小车底盘 + 电机 + 驱动板接线
先写 Arduino 程序测试前进/后退/左右转
2
颜色检测
用 HSV 色彩空间过滤目标颜色
形态学开闭运算去噪，找最大轮廓当作目标
3
计算目标位置
目标轮廓中心与画面中心的偏移量
水平偏移决定转向，目标大小决定前进/后退
4
串口通信
Python 端 pyserial 向 Arduino 发指令
定义简单协议：方向 + 速度（如 'F 100'）
5
Arduino 执行
解析串口指令驱动电机
加超时保护：无指令自动停车
6
跟随逻辑调优
目标在中间才前进，偏左左转、偏右右转
目标过近（太大）后退保持距离
7
联调收尾
在不同光照下测试颜色阈值
调整摄像头角度与小车速度
💡 要点提示
- HSV 阈值用取色工具标定，RGB 直接过滤受光照影响大
- 串口通信加换行符与异常处理，防止粘包
- 电机 PWM 速度与转向角联动（转弯时减速）更顺滑