作者:湖北汽车工业学院科技学院 陈慧超 于健博 高青鹏
指导教师:周恒 柯瀚
作品简介
第一章引言
本智能小车以飞思卡尔16位微控制MC9S12G128作为唯一的核心控制单元,采摄像头作为传感器,感应由赛道两边黑色引导线检测道路信息,通过单片机处理优化,把控制信号发送给电机和舵机。同时通过自制的转速传感器获取小车速度,进行速度反馈处理,最后利用PID 控制方式作为电机驱动。本文对摄像头的彩像及对跑道位置的的检测进行了简要的分析,对小车的硬件与软件设计进行了介绍。
技术报告以智能小车的设计为主线,包括小车的构架设计、软硬件设计,以及控制算法研究等,共分为七章。其中,第一章为引言部分。第二章主要介绍了小车的总体方案的选取。第三章介绍了硬件设计,主要介绍了电路的设计;检测模块的设计。第四章对小车的视频采集和图像处理进行了详细的介绍。第五章描述了小车的软件调试过程。第六章主要介绍小车详细参数。第七章总结智能车经验和不足。
第二章模型车整车结构设计与调校
2.1 车体的整体参数
比赛选用的模型车采用1/10 的仿真车模,如图2.1 所示,小车整体机构包括车模的底盘部分及转向和驱动部分。控制采用前轮转向,后轮驱动方案。A 车模已经延续七届,对此我们对A车模的调教已经有很多经验。
2.2 主电路板安装
为保证整车的紧凑性和整体质量的集中,在设计电路板时将其形状设计成大致与底盘相同的形状,利用底盘上原有的定位孔将其平铺在底盘上,固定好,这样做也是为了主板的拆装的方便快捷,也有利于主板的维修。因为考虑到A 型车模,车模空间有限,又考虑到车体本身的重心高度,所以这次设计的主电路板的装配位置在底板上,故将电路板设计的大小比较窄。
由于电路板背面有一些裸露的铜线,所以为防止短路,特用胶枪固定防止短路。
2.3 前轮定位参数的设定
关于前轮定位参数的设定,我们可以通过改变转向横拉杆,前悬架横杆来改变前轮Castr角度。大度数的Caster可以增加车辆入弯时的转向,但是会江都车辆出弯时的转向,同时可以增加在颠坡的路面上行走的稳定性。适应比较小的Caster 可以减少入弯时的转向,但会增加在弯道中间的转向,和出弯时候的转向。
前轮束角(Toe)Toe 角度是当从模型车的正上方俯视底板,车轮的前端和车辆纵线的家教。前轮Toe-in 即前轮前端向内倾(内八字);前轮Toe-out 即前轮向外倾(外八字),称为Toe-out.