Σχεδίαση και υλοποίηση τηλεκατευθυνόμενου αυτοκίνητου μέσω τηλεφώνου

Χριστοφόρου, Βασίλειος

Design and implementation of a remote-controlled car via mobile phone

Διπλωματική εργασία

Author

Χριστοφόρου, Βασίλειος

Date

2023-07

Advisor

Karabetsos, Sotiris

Πτυχιακή εργασία (3.790Mb)

Keywords

Τηλεκατευθυνόμενα οχήματα ; Αποφυγή εμποδίων ; Ακολούθηση γραμμής ; Ασύρματη σύνδεση ; Εφαρμογή κινητού ; Arduino

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος του οποίου ο έλεγχος θα γίνεται εξ αποστάσεως μέσω χρήσης κινητού τηλεφώνου. Το σύστημα μας θα μπορεί είτε να ελέγχεται πλήρως από τον χρήστη εξ αποστάσεως είτε να λειτουργεί και αυτόνομα συλλέγοντας πληροφορίες από αισθητήρες για το περιβάλλον του για την κίνηση του στον περιβάλλοντα χώρο. Πιο συγκεκριμένα το σύστημα μας, πρόκειται για ένα τηλεκατευθυνόμενο όχημα που έχει αναπτυχθεί να κάνει χρήση αισθητήρα απόστασης και αισθητήρων υπέρυθρων. Ο αισθητήρας απόστασης για να λειτουργήσει κάνει χρήση υπερήχων και στο σύστημα μας χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό εμποδίων ώστε να πραγματοποιηθεί αποφυγή εμποδίων σε τυχών εμπόδια που μπορεί να υπάρξουν στο εμπρόσθιο μέρος του οχήματος. Η αποφυγή εμποδίων πραγματοποιείτε είτε στον εξ αποστάσεως έλεγχο της κίνησης του οχήματος από τον χρήστη είτε ως αυτόνομη λειτουργία όπου το όχημα κινείται μόνο του στον χώρο και αποφεύγει εμπόδια. Οι αισθητήρες υπέρυθρων που έχουν εγκατασταθεί στο σύστημα μας, έχουν στόχο την αναγνώριση από το όχημα μιας προσχεδιασμένης διαδρομής που έχει δημιουργηθεί τοποθετώντας μονωτική ταινία μαύρου χρώματος στην επιφάνεια του εδάφους ώστε το όχημα να ακολουθεί αυτόνομα την προσχεδιασμένη αυτή διαδρομή. Επίσης, για τις ανάγκες του εξ αποστάσεως ελέγχου του οχήματος μας με χρήση κινητού τηλεφώνου, κρίθηκε αναγκαία και η ανάπτυξη εφαρμογής κινητού. Η εφαρμογή κινητού που έχει αναπτυχθεί παρέχει στον χρήστη την δυνατότητα να επιλέξει την κατεύθυνση του οχήματος αλλά του δίνεται και η δυνατότητα να θέσει το όχημα σε μια από τις τρεις συνολικά λειτουργίες που διαθέτη το όχημα εκ των οποίον οι δυο είναι αυτόνομες λειτουργίες κάνοντας το όχημα να κινείται στον χώρο κάνοντας χρήση μόνο των αισθητήρων που είναι εγκατεστημένοι στο σύστημα. Η εφαρμογή μπορεί να εμφανίσει επίσης διάφορες πληροφορίες που συλλέγονται από το όχημα όπως ότι βρέθηκε εμπόδιο στο μπροστινό μέρος του οχήματος ή η κατεύθυνση της κίνησης του οχήματος όταν αυτό βρίσκεται στις αυτόνομες λειτουργίες.

Abstract

The subject of this thesis is the development of a system whose control will be done remotely through the use of a mobile phone. Our system will be able to either be fully controlled by the user remotely or to operate also autonomously by collecting information from sensors about its environment for its movement in the surrounding space. More specifically, our system is a remote-controlled vehicle that has been developed to make use of a distance sensor and ultrasound sensors. The distance sensor uses ultrasound in order to work and in our system it is used to detect obstacles in order to perform obstacle avoidance in the event of obstacles that may be present in the front of the vehicle. Obstacle avoidance is carried out either in the remote control of the vehicle's movement by the user or as an autonomous function where the vehicle moves on its own in the area and avoids obstacles. The ultrasound sensors installed in our system are aimed at the recognition by the vehicle of a pre-planned route that has been created by placing black insulating tape on the surface of the ground so that the vehicle can autonomously follow this pre-planned route. Furthermore, for the needs of remote control of our vehicle with the use of a mobile phone, the development of a mobile application was deemed necessary. The mobile application that has been developed provides the user with the ability to choose the direction of the vehicle, but it is also given the possibility to put the vehicle in one of the three total modes that it has, two of which are autonomous, making the vehicle moving through the space by using only the sensors installed in the system. This application can also display various information that are being collected from the vehicle, such as if an obstacle was found in front of the vehicle or the direction of the vehicle's movement when it is in the autonomous modes.