第七届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
转向轮转向的原理可以发现,在相同的舵机转向条件下,转向连杆在舵机一端的连接点离舵机轴心距离越远,转向轮转变化越快。这相当于增大力臂长度,提高线速度。针对上述特性,我们就采用直立安装,实际证明这样改动舵机灵敏性能高一点,可以减小舵机的滞后时间有利于转向。
图3.2 舵机的安装
3.4.底盘和重心的调整
按照常规,车辆底盘高度越低,车辆重心越低,后轮的抓地力越好,车在行驶时越稳定。因此在很多赛车比赛中,提高速度有效方法就是降低底盘高度,所有我们通过在前轮底盘加垫片和把固定电池的支架降低的方法,降低了重心,有利于车的稳定性。另外,我们将电路板做得尽可能小,刚好能放在舵机和电池架中间的底板上,这样,我们发现今年的A车模装上光电编码器之后重心明显后移,所以我们把主板做的非常小并尽量前移来平衡一下重心,有利于车的整体性能。
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第三章 模型车机械设计说明
图3.3 重心的降低
3.5.摄像头支架的固定
安装摄像头时要注意很多因素,主要有以下几点:
1.摄像头一点要居中安装,保证支架铅垂固定。因为当摄像头不居中时,其采集进来的图像也不是居中的,而处理程序对舵机输出量是居中的,这样就会导致模型车在直道上也会存在左右摆动的问题。
2.摄像头支架一定要安装牢固,保证在行驶途中和车体之间不会来回晃动,否则摄像头采集的图像就会失真。
3.摄像头一定要架在一个合理的高度。这样可以使得模型车在摄像头的角度不是很高的情况下就能靠有利的前瞻采集到前方足够远的路况信息,因为当摄像头的角度过大候,采集进来的图像形变过大,且图像中的干扰信息增多,对模型车的处理算法十分的不利,同时保证采集到的赛道信息清晰可见。
4. 摄像头的固定架设一定要是可调整的,以便于摄像头居中的校正,以及在实际调试中选择最佳摄像头角度,以及对摄像头视野范围进行标定。
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图3.4 摄像头的安装
3.6.编码器的安装
光电编码器是智能小车速度反馈元件,其安装位置应该充分考虑测速的准确性和防干扰。光电编码器的尺寸较大,给安装造成了极大的不便,在尝试了各种可能性后,采用了如图的安装方式。将编码器安装于车模尾部,与车轮传动齿轮耦合。
图3.5 编码器的安装
本章小结
本章主要介绍了我们对赛车机械结构进行的安装和改进。根据汽车
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第三章 模型车机械设计说明
动力理论将前轮前束调整为1 度,使车轮具有自动回正的功能。为了提高了舵机的响应速度,我们将舵机直立增加了舵机力臂,使前轮的左右连接杆相等,保证左右转向相同。连接杆和角度调节头几乎垂直,使得转向时舵机有最大的输出力矩,赛车过弯的性能也有了很大的提高。通过在前轮底盘加垫片的方法,可以降低重心,有利于车的稳定性。通过对前轮、底盘、和舵机的一系列调整,提高了赛车的行驶性能。
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第四章 硬件电路的设计
4.1 CPU选型
我们采用freescale 公司MC9S12XS128,16bit、80pin 的单片机如图所示,其集成了PIM,TIM,PWM,SPI,SCI,ECT,CAN,AD,PIT,CAN 等模块,使用方便,功能强大。核心板主要用来对摄像头采集回来的数据进行读写,根据边缘位置信息求得黑线的实际位置,并根据一定的算法对舵机和电机进行控制。同时它还控制参数的设定等工作,因此核心板是整个系统的核心。
图4.1 CPU的选型
单片机引脚规划如下: 1.光电管:AD0~AD3 2.电机控制端口:PP3、PP5 3.串口:PS1 4.舵机控制:PP1 5.光电编码器:PT7 6.摄像头信号线:PA0~PA7 7.行同步脉冲输入信号:PT3 8.奇偶场信号:PT2
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