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4. STM32避障机器人：超声波、ToF、风险分级和动作决策

共计 30 章节
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01
课程导入
了解避障机器人的应用场景 · 学习目标 · 课程整体框架以及所需软硬件工具
课程导入了解避障机器人的…
02
STM32基础回顾
掌握STM32的GPIO · 定时器 · 中断
STM32基础回顾
03
传感器选型与对比
深入比较超声波传感器（HC-SR04… · 优缺点及适用场景
传感器选型对比
04
超声波传感器原理与驱动
学习超声波测距原理 · 编写STM32驱动代码实现距离测量
超声波传感器原理驱动
05
ToF传感器原理与驱动
学习ToF（飞行时间）测距原理 · 通过I2C接口驱动VL53L0X并读…
ToF传感器原理
06
传感器数据采集与滤波
掌握多次采样 · 中值滤波 · 滑动平均滤波等方法
传感器数据采集滤波
07
多传感器融合策略
学习如何将超声波和ToF数据融合 · 实现更全面 · 更准确的环境感知
多传感器融合策略ToF
08
风险分级模型设计
定义风险等级（如安全 · 警告 · 危险
风险分级模型设计定义风险等级
09
动作决策逻辑
设计基于风险等级的机器人动作策略 · 如直行 · 减速
动作决策逻辑设计基于风险等级…
10
状态机与决策框架
使用有限状态机（FSM）管理机器人的… · 实现清晰的决策流程
状态机决策框架
11
电机驱动与控制
学习L298N或TB6612等电机驱… · 掌握PWM调速和方向控制
电机驱动控制
12
转向机构与运动学
了解差速转向原理 · 实现左转 · 右转
转向机构运动学
13
避障算法基础
介绍常见的避障算法（如Bug算法 · 势场法）及其在STM32上的实现思路
避障算法基础Bug
14
动态避障与反应式控制
学习如何根据实时传感器数据动态调整机… · 应对移动障碍物
动态避障反应式控制
15
案例实战
基础避障小车
案例实战基础避障小车
16
案例实战
多传感器融合避障：结合超声波和ToF · 实现更精准的避障和风险分级
案例实战ToF
17
案例实战
走廊跟随与沿墙行走
案例实战走廊跟随
18
案例实战
迷宫求解机器人：结合避障和路径规划 · 实现简单的迷宫搜索与出口寻找
案例实战迷宫求解机器人
19
系统集成与调试
学习如何将传感器 · 电机 · 控制逻辑集成到完整系统中
系统集成调试
20
电源管理与功耗优化
了解电池选型 · 电压转换 · 低功耗模式
电源管理功耗优化
21
无线通信与远程控制
通过蓝牙或WiFi模块实现手机或PC…
无线通信远程控制
22
常见问题与故障排查
分析传感器读数异常 · 电机抖动 · 程序跑飞等常见问题及解决方法
常见问题故障排查
23
代码优化与实时性提升
学习使用DMA · 中断优先级 · RTOS等提高系统实时性和代码效率
代码优化实时性提升
24
安全性与可靠性设计
考虑传感器失效 · 通信中断等异常情况 · 设计安全保护机制
安全性可靠性设计
25
扩展功能
加入蜂鸣器 · LED指示灯 · OLED显示屏等
扩展功能加入蜂鸣器
26
进阶
基于RTOS的多任务避障系统 · 决策 · 运动控制等任务
进阶RTOS
27
进阶
机器学习在避障中的应用
进阶机器学习
28
综合项目
自主导航避障机器人：整合所有知识 · 完成一个能在复杂环境中自主避障并到达…
综合项目自主导航避障机器…
29
课程总结与知识图谱
梳理全部知识点 · 构建避障机器人开发的知识体系 · 并推荐学习资源
课程总结知识图谱
30
结业测试与项目答辩
设计综合测试题和项目答辩要求 · 评估学员对课程内容的掌握程度
结业测试项目答辩