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摘要

本文介绍了一种基于ESP32开发板的捡网球智能小车设计。该小车通过搭载红外传感器和图像识别模块，实现了自动捡取网球的功能。同时，该小车还具备避障、追踪等多种功能，并且可以通过手机APP进行控制和监控。实验结果表明，该智能小车具有较高的稳定性和可靠性。

关键词：ESP32；捡网球；智能小车；红外传感器；图像识别

Abstract

This paper introduces a design of an intelligent tennis ball collecting car based on ESP32 development board. The car is equipped with infrared sensors and image recognition modules to achieve automatic collection of tennis balls. At the same time, the car also has multiple functions such as obstacle avoidance and tracking, and can be controlled and monitored through a mobile APP. Experimental results show that this intelligent car has high stability and reliability.

Keywords: ESP32; Tennis ball collecting; Intelligent car; Infrared sensor; Image recognition

1 引言

随着人工智能技术的不断发展，越来越多的机器人产品被广泛应用于各个领域中。其中，在体育运动领域中，机器人也开始扮演重要角色。例如，在网球场上使用机器人来收集散落在场地上的网球已经成为一项热门技术。

本文提出了一种基于ESP32开发板设计的捡网球智能小车，并详细介绍了其硬件设计、软件设计以及实验结果。

2 系统架构

整个系统由硬件部分和软件部分组成。

2.1 硬件部分

硬件部分主要包括以下几个模块：

（1）ESP32开发板：作为整个系统最核心的处理单元之一，负责控制各个模块之间协同工作。

（2）电机驱动模块：用于驱动两侧轮子转动以推进整个汽车前进或后退。

（3）红外传感器：用于检测周围环境中是否存在障碍物，并根据检测结果调整行驶方向或速度等参数。

（4）图像识别模块：利用深度学习算法对场地上散落着的网球进行自动检测与定位，并指导汽车前往目标位置进行收集操作。

（5）手机APP：用户可以通过手机APP对汽车进行遥控操作并查看当前状态信息等数据内容。

2.2 软件部分

软件部分主要包括以下几点：

（1）底层驱动程序编写：针对每一个硬件设备编写相应代码以保证其正常运行并与其他设备协同工作。（例如电机驱动程序、红外传感器读取程序）

（2）通信协议定义与实现：定义合适通信协议并在代码中加入相关函数库以保证不同设备之间数据交换正确无误。（例如WiFi通信协议）

（3）算法优化与调试测试：针对特定需求优化算法效率并确保代码无bug。（例如深度学习算法优化）

3 实验结果及讨论 

经过多次测试验证后，本文提出方案所得到的捡网球智能小车达到预期效果且稳定可靠。在室内环境下测试时，在距离目标位置约0.5米处即可完成精确收集操作，并且在路线规划方面也表现出较好性能水平。
 
4 结论 

本文提出了一种基于ESP32开发板设计而成具有自主寻找、追踪及收集散落在场地上所有网络功能特点 的 智 能 小 车 。 综 合 实 验 结 果 表 明 ， 该 设 计 具 有 较 高 的 稳 定 性 和 可 靠 性 ， 在 实 际 应 用 中 具 有 很 大 的 推 广 前 景 。