红外避障传感器做AGV循迹小车：5路红外阵列加PID调速

AGV循迹不用激光雷达，几毛钱的红外传感器就够

工业AGV一般用磁条或者激光SLAM导航，但做一台自己玩的循迹小车，不用搞得那么复杂。红外避障传感器（也可以叫红外循迹传感器）是最简单的方案之一——红外发射管往前打光，遇到黑线反射弱、遇到白底反射强，接收管根据反射强度输出高低电平。一颗传感器一块钱不到，五颗一组就能做出五路循迹。

红外避障传感器模块实物图

五路传感器的布局一般是：中间一路对准黑线，左右各两路对称分布。中间检测到黑线说明车在正轨上；左边检测到说明车头偏右了，需要左转修正；右边检测到则反之。五路的好处是不仅能判断左右偏移方向，还能大致判断偏移幅度——偏得越多，离中心越远的外侧传感器会触发。

红外避障传感器模块尺寸标注图

每颗红外传感器有三根线：VCC（3.3V或5V）、GND、OUT（数字输出）。OUT接到ESP32的任意GPIO就行，比如GPIO 25-29五个连续引脚方便管理。供电方面，五颗红外传感器功耗不大，ESP32的3.3V引脚就够。但如果你的车还带了电机驱动和舵机，记得电机电源和控制板电源要共地。

传感器的灵敏度可以通过模块上的电位器调节。把小车放在实际赛道上，用螺丝刀慢慢调，直到白底时OUT输出高电平、黑线时输出低电平。五颗传感器每颗都要单独调，因为每颗的红外发射强度会有个体差异。

最简单的循迹逻辑是Bang-Bang控制：左边偏了就左转，右边偏了就右转。这样小车走起来会一抖一抖的，像在画Z字。想要丝滑一点，得上PID。思路是把传感器读数转成"偏差值"——比如五路传感器权重设为-2、-1、0、1、2，只有中间传感器触发时偏差为0，左偏为负、右偏为正。

PID的输入就是这个偏差值，输出是左右电机的速度差。P（比例）决定转向力度，I（积分）消除稳态误差，D（微分）抑制震荡。调参时先只加P，让车能循迹但会蛇行；再加D抑制蛇行；I一般可以不加或者给很小的值。具体参数需要根据你的电机转速、车轮大小、传感器间距来调，没有万能值。

红外循迹在室内平整地面上效果很好，速度可以跑到每秒一米以上不脱线。但它有几个明显局限：第一，室外强光下红外接收管会被环境光干扰，需要加遮光罩或者换成调制红外方案。第二，黑色胶带如果褪色或者地面反光，检测会不稳定。第三，急弯（比如90度直角）可能来不及反应。

对于入门级机器人项目和教学场景，红外循迹是性价比最高的方案。成本低、原理简单、代码好写，非常适合拿来做PID控制的入门实验。等玩熟了再升级到摄像头循迹或者激光SLAM也不迟。