RoboTracker este un robot mobil 4WD construit în jurul platformei Arduino Uno, proiectat să demonstreze integrarea senzorilor ultrasonici cu algoritmi de control în timp real.

• Scopul: Realizarea unui vehicul capabil să mențină o distanță fixă față de un obiect (auto-tracking) și să execute manevre de precizie (cum ar fi cercul cu diametrul de 1m).
• Ideea de bază: Combinarea controlului manual prin interfață Serială (UART) cu sisteme automate de siguranță de tip „hardware interrupt” pentru evitarea coliziunilor.
• Utilitate: Proiectul servește ca bază pentru studiul sistemelor de asistență la conducere (ADAS), demonstrând cum un microcontroler poate prioritiza siguranța (frânarea de urgență) peste comenzile utilizatorului.

Proiectul este organizat într-o structură ierarhică:

• Modulul de Percepție: Utilizează senzorul HC-SR04 pentru a mapa distanța până la cel mai apropiat obiect.
• Modulul de Control (FSM): O mașină de stări implementată în software care decide comportamentul robotului (INAINTE, INAPOI, CERC, TRACKING).
• Modulul de Siguranță: O rutină de întrerupere hardware (ISR) care monitorizează pinul de Echo și poate opri motoarele independent de fluxul principal al programului.
• Modulul de Execuție: Driverul L298N care traduce semnalele PWM de la Arduino în mișcare fizică prin cele 4 motoare DC.

• Microcontroler: Arduino UNO R3
• Modul Bluetooth: HC-05
• Șasiu: 4 x motoare DC 5V cu reductor și roți de cauciuc
• Driver Motoare: L298N Dual Bridge
• Senzori distanță: 2 x HC-SR04
• Alimentare: 2 x acumulatori Samsung 18650 Li-ion (7.4V serie)
• Monitorizare: Modul nivel baterie 2S (8.4V)
• Interacțiune: Întrerupător cu cheie, switch MTS-102, modul laser

• PlatformIO (Visual Studio Code Core)
• Framework: Arduino

• Mașina de Stări (Finite State Machine): Robotul navighează între 5 stări (STAI, INAINTE, INAPOI, CERC, TRACKING) folosind comenzi primite prin UART (Serial Monitor).
• Pin Change Interrupt (PCINT): Spre deosebire de funcția standard pulseIn() care blochează procesorul, am configurat registrele PCICR și PCMSK2 pentru a detecta ecoul ultrasonic asincron.
• Formula distanței utilizată: $distanta = durata\_puls / 58$
• Algoritm de Tracking: Implementat sub forma unui controller de tip „dead-zone”:
  • $d < 7cm \rightarrow$ Retragere (INAPOI)
  • $7cm \le d \le 14cm \rightarrow$ Menținere (STAI)
  • $14cm < d < 25cm \rightarrow$ Urmărire (INAINTE)

• Navigație: Robotul execută un cerc stabil cu diametrul de aproximativ 1m folosind un coeficient de viteză diferențială de 0.68.
• Siguranță: Timpul de reacție al frânei de urgență la detectarea unui obstacol este de ordinul microsecundelor, prevenind impactul.
• Tracking: Robotul „urmărește” cu succes un obiect, menținând zona de confort între 7 și 14 cm.

Proiectul RoboTracker a demonstrat că un sistem complex de robotică poate fi controlat eficient pe un hardware limitat (ATmega328p) dacă se folosesc întreruperile hardware în locul polling-ului. Cea mai mare provocare a fost sincronizarea motoarelor, rezolvată prin maparea corectă a pinilor PWM (3 și 9) pentru a permite o plecare liniară a șasiului 4WD.

• Săptămâna 1: Asamblare șasiu și cablare driver L298N.
• Săptămâna 2: Implementare logică UART și mașină de stări de bază.
• Săptămâna 3: Rezolvare probleme sincronizare
• Săptămâna 4: Configurare registre PCICR pentru întreruperi hardware pe senzorul ultrasonic. Calibrare diametru cerc 1m.
• Săptămâna 5: Implementare mod Tracking și finisare documentație.

• Datasheet ATmega328p
• HC-SR04 User Guide - Specificații timpi de propagare.