หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางด้วย HC-SR04 และ IR Sharp บน ESP32

ทำไม ultrasonic ตัวเดียวไม่พอสำหรับหุ่นหลบสิ่งกีดขวาง และวิธีใช้ IR หันเฉียง ±35° เลือกทางเลี่ยง พร้อมวงจร ESP32 รายการชิ้นส่วน และโปรแกรมที่ลองในตัวจำลองได้

อัปเดต 2026-10-31

หุ่นหลบสิ่งกีดขวางเป็นโปรเจกต์แรกของหลายคน วิธีที่พบบ่อยคือติด HC-SR04 ไว้ด้านหน้าตัวเดียว ซึ่งใช้ได้กับกำแพงที่อยู่ตรงหน้า แต่หุ่นมักชนขอบโต๊ะ ขาเก้าอี้ หรือของที่อยู่เฉียงหน้า บทความนี้เพิ่ม IR อีกสองตัวหันเฉียงซ้ายขวา เพื่อให้หุ่นรู้ว่าควรเลี้ยวไปทางไหน

เปิดหุ่นหลบสิ่งกีดขวางในตัวจำลอง →

ทำไม sonar ตัวเดียวไม่พอ

• มองเห็นแคบ HC-SR04 วัดได้ดีเฉพาะของที่อยู่ค่อนข้างตรงหน้า ของที่อยู่เฉียงอาจไม่สะท้อนเสียงกลับมา
• ไม่บอกทิศ รู้แค่ว่ามีของอยู่ข้างหน้า แต่ไม่รู้ว่าเลี้ยวซ้ายหรือขวาดีกว่า หุ่นจึงมักเลี้ยวทางเดิมเสมอแล้ววนติดมุม
• ผิวเอียงสะท้อนเสียงออกไปทางอื่น กำแพงที่หุ่นวิ่งเข้าหาในมุมตื้นอาจวัดไม่เจอเลย

ชุดเซนเซอร์

ลำดับการตัดสินใจ

1. วิ่งไปข้างหน้าที่กำลังมอเตอร์ 60 %
2. ถ้า sonar วัดได้ใกล้กว่า 35 cm หรือกันชนถูกกด ให้หยุดแล้วถอยหลัง 0.4 วินาที
3. เทียบระยะจาก IR ซ้ายกับขวา แล้วหมุน 70° ไปทางที่โล่งกว่า
4. วิ่งต่อ

const list = Object.entries(rover.sensors());
const ir = side => list.filter(([, s]) => s.type === 'ir' && s.name.toLowerCase().includes(side)).map(([id]) => id);
const left = ir('left'), right = ir('right');

rover.drive(0.6);
while (true) {
  if ((rover.distance() ?? 999) < 35 || rover.bumped()) {
    rover.stop();
    await rover.backward(0.4);
    // หมุนไปฝั่งที่โล่งกว่า
    const l = Math.min(999, ...left.map(rover.read)), r = Math.min(999, ...right.map(rover.read));
    await rover.turn(l > r ? -70 : 70);
    rover.drive(0.6);
  }
  await wait(0.05);
}

โปรแกรมนี้คือตัวอย่าง “เดินเล่นหลบสิ่งกีดขวาง” ในหน้า Code ของตัวจำลอง ลองแก้ระยะ 35 cm หรือมุม 70° แล้วดูว่าหุ่นติดมุมน้อยลงหรือไม่

ชิ้นส่วน

ราคาประมาณการ ณ 2026-10-31 ยังไม่ได้ตรวจกับร้าน

การต่อขา

• ! Front sonar ECHO ส่งสัญญาณ 5 V เข้าขา 3.3 V: ใส่ตัวต้านทานแบ่งแรงดัน 1 kΩ / 2 kΩ

ข้อควรรู้เมื่อใช้ IR Sharp ของจริง

• ค่าไม่เป็นเส้นตรง GP2Y0A21 ให้แรงดันสูงเมื่อของอยู่ใกล้และลดลงแบบโค้งเมื่อไกลออกไป ต้องแปลงด้วยตารางจาก datasheet หรือสูตรประมาณ แล้ววัดเทียบกับไม้บรรทัดอีกครั้ง
• ใกล้กว่าราว 10 cm ค่าจะกลับทาง ของที่ชิดมากจะอ่านได้เหมือนอยู่ไกล ติดเซนเซอร์ให้ลึกเข้ามาจากขอบหุ่นเล็กน้อยจะช่วยได้
• กินกระแสเป็นจังหวะ ใส่ตัวเก็บประจุ 10 µF ขึ้นไปคร่อม VCC กับ GND ใกล้ตัวเซนเซอร์ ค่าที่อ่านจะนิ่งขึ้น
• เซนเซอร์เลี้ยงด้วย 5 V แต่สัญญาณออกไม่เกินราว 3.1 V จึงต่อเข้าขา ADC ของ ESP32 ได้ตรงๆ ให้ใช้ขา ADC1 (ดู ADC1 กับ ADC2)

ต่อยอด

เมื่อหุ่นหลบของได้แล้ว ลองเพิ่มหัวหมุนกับ LDR ให้หุ่นมีเป้าหมาย ดู หุ่นยนต์หาแสง หรือให้ AI ตัดสินใจแทนโปรแกรม ดู ให้ AI ขับหุ่นผ่าน MCP

เปิดหุ่นตัวนี้แล้วจัดสนามทดสอบเอง →

<iframe src="https://ai-rover.app/app/?preset=obstacle-avoider&embed=1" title="หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง – AI Rover Studio" width="720" height="520" style="max-width:100%;border:0;border-radius:12px" loading="lazy"></iframe>