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《基于飞思卡尔自主寻迹智能车设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·肠砚目哑困基于飞思卡尔的自主寻迹智能车的设计’’尹洁徐耀良盛海明查章其上海大学自动化系,上海上海电力学院信控系,上海“”,,、、摘要以飞思卡尔智能车为背景介绍了作者所在车队的小车设计思想从电路模块机械模块软件模块。,。个方面阐述了设计关键点该小车在全国大赛中获得过一等奖的好成绩其设计对智能车设计有借鉴意义关键词飞思卡尔自动寻迹智能车“”,,邵,,稳定的电路模块提供足够的电力之外,精密的机械模块可使小引言年,世界上第一台无人驾驶牵引车诞生,这是一部采车的各个部位完美契合,提高速度及稳定性。。,用埋线电磁感应方式跟踪
2、路径的自动导向车如今随着传感电路模块设计技术的不断进步以及各种智能算法的改进,无人驾驶车发展也本部分包括整车供电的电源管理电路设计、电机的驱动电。,、、,以及单片机的各个接,。越来越快根据不同的应用其速度安全性运行时间也大相路设计口电路的连接设计见图径庭。正是由于设计的高难度性,智能军设计变得越来越复杂,集成度越来越高,功能越来越强大,也就吸引了更多的人关注这项设计。一回本文,以飞思卡尔智能车大赛为背景在飞思卡尔生产的位微控制器作为控制核,,二心的基础上从软硬件及机械结构等方面详细阐述了智能车原理及设计思想,、机械
3、设计精密、软体现本小车电路设计简单件控制高效、运行速度快等优点。该小车模型曾在全国大赛中一。巨亘困习获得过一等奖的好成绩希望这个智能车的设计可以对后来者有所帮助。图硬件结构图“眼睛”,、迅速地反应赛设计思想传感器是智能车的必须能够真实,、。,、本智能车利用红外传感器采集路况信息配合传感器电道在进行对比试验后设计中选用了探测方式简单抗干扰能、、,、。机舵机电池等组成的驱动电路进行信息处理以达到自动路力强反应速度快的红外传感器该传感器的响应速度达到,。林,,。,还采用径识别的目的并控制模型车高速稳定地在跑道上行驶距离完
4、全满足比赛环境此外比较器以减少,即通过调节,硬件设计处理时间比较器阀值将赛道上黑白线的信号转化为,本智能车的硬件设计包括两大部分硬件电路模块设计和可被直接采样的数字信号避免用转化的时,。。机械模块的改进这是整个小车设计的基础好的小车除了有间损耗但这样的设计亦存在不利之处随着环境的改变需要作者简介。。尹洁硕士研究生研究方向为嵌入式开发’帕川机电一体化口日口曰口口·不断地设置新的阀值,过多的调节容易导致硬件出现不稳定因素,比如阀值过大容易使传感器老化,调节过多也容易让电位器松。动在电源部分,放弃了传统的稳压芯片,采用了
5、初始化,舵机电机初始化。该芯片端差只有,最大提供的电流输出因此,使用了两片芯片,一片单独供给工作,一片供开中断进人循环。,给其他部件电机驱动则采用两片以提高效率降低硬件故障发生机率。测速单元根据机械鼠标的原理,采用自制】循环,、、。的光栅编码具有质量轻可靠性高安装简单等的优点机械模块改进智能车,而模型车的机械结构无比赛最主要的内容是速度〔至。疑是影响速度的关键因素之一本车机械模块主要调整的是前图主流程圈轮。和舵机力臂对前轮定位进行调整是为了尽可能降低转向舵机负载,因。为转向舵机的负载会随车轮转向角度增大而增大前轮定
6、位参数主要包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。检测黑线位置对于此车模型,后倾角过大会使得模型车转向沉重,从而使得舵机转向严重滞后,于是将主销后倾角调整为主销内倾角更新舵机输出过大不仅会使得转向变得沉重,还将加速轮胎的磨损,因此将主销内倾角控制在以内而前轮外倾角和前轮前束分别设为检测当前速度、。,。对于舵机的调整是由于舵机的响应存在延迟在相同的舵机转速条件下,转向连杆在舵机一端的连接点离舵机轴心距更新电机输出离越,。远则转向轮转向变化越快本模型车中采用自制的转向盘代替舵机上的曲柄来增大舵机的上连接点到舵
7、机中心的距判断是否到终点停车离,增加了输出转动力矩,使得前轮在转向时更加灵敏。另外,设计中还做了一些其他的调整差速的调整,尤其注重,因为间隙太紧太松都不利于小车转弯适结束了差速齿轮间隙当加大前轮的摩擦力,使之能够更好地抓地快速过弯,其中最圈循环简单的方法就是在前轮加试少量的水。。,合了控制方法首先确定模糊控制器的输人变量和输出软件设计变量,输人量即为黑线坐标,而输出量便是舵机所对应的角度对于智能车来说,控制算法相当于人的思维,是其最核心第二,编制模糊表,加快对弯道的处理速度第三,由于小车每的部分,负责按预定的流程处
8、理传感器所采集的数据。软件流次进人同一个弯道时速度、角度都会不同,所以还需要加人程图见图算法进行修正,尤其是的引人,将本次和上次遇到同个其,,。,不断将人弯偏差减小或中循环包含了检测黑线位置更新舵机输出等具弯道时传感器采集到的数据进行处理。,。体见图者消除达到平滑人弯的目的本小车对黑白线的检测使用了个红外管,实行等距排速度控制采用简单的算法,避免过于复杂。。
