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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 控制算法改進(jìn)的智能車
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該智能型車可以根據(jù)接收到的控制信號(hào)的不同做出不同的動(dòng)作，并且在此過程中能夠通過語音告知控制者模型車將要執(zhí)行的動(dòng)作。采用軟硬件相結(jié)合、設(shè)計(jì)與實(shí)踐相結(jié)合的方法，對(duì)模型車各部件在時(shí)序及使用量上進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到了精確控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、完整、輕便，具有可移植性。
- 詳細(xì)介紹：
- 首先進(jìn)行初步的車體設(shè)計(jì)和策略研究，購(gòu)入相應(yīng)的車體材料；電路設(shè)計(jì)和算法及程序設(shè)計(jì)，對(duì)不同的賽道難度點(diǎn)分項(xiàng)攻破；車輛測(cè)試及軟硬件的改進(jìn)。 主要包括： 機(jī)械方面 ? 車輪 ? 主干材料 ? 馬達(dá)固定材料 ? 傳感器連接材料 信息采集部分 ? 光電傳感器 ? CCD攝像頭 ? 光電編碼器 動(dòng)力部分 ? 舵機(jī)控制 ? 馬達(dá)控制 ? 四驅(qū)驅(qū)動(dòng)板 ? 減速器（模擬真實(shí)車輛，自制減速器 ） 輔助部分 ? 無線調(diào)試模塊 ? 多個(gè)按鍵 ? 蜂鳴器 電力部分 ? 供電系統(tǒng)電池的選擇和包裝 電路部分 ? 電磁干擾問題 軟件設(shè)計(jì) ? 常用控制算法（PID控制算法 ） 賽道問題 同時(shí)注意到以下幾個(gè)方面的改進(jìn)： 1.首先確定車體的基本結(jié)構(gòu)（如輪胎，長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)），以車體結(jié)構(gòu)指導(dǎo)編程。確定車體結(jié)構(gòu)是應(yīng)重點(diǎn)參考日本模型車比賽的經(jīng)驗(yàn)，拓寬思路，設(shè)計(jì)合理的車體結(jié)構(gòu)。 2.電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從影響車體結(jié)構(gòu)，電路穩(wěn)定性等方面，綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過嚴(yán)格的測(cè)試。 3.車輛的程序設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)模型車比賽的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的編寫,例如多按鍵的設(shè)計(jì)，進(jìn)行跑道記錄的設(shè)計(jì)，算法的選擇，程序與電路的協(xié)調(diào)等。 4.對(duì)賽道的難度應(yīng)該有足夠的估計(jì)，例如直角+轉(zhuǎn)彎，下坡+直角等路況，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析。 5.對(duì)賽道進(jìn)行MCU編程時(shí)，分段的進(jìn)行，逐步解決不同的路況難點(diǎn)，使本階段速度達(dá)到極點(diǎn)，最終在進(jìn)行各個(gè)部分的協(xié)調(diào)。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 以汽車為首，MCU被應(yīng)用在冰箱、TV等家電以及各種各樣的機(jī)器上。全球各地都廣泛的需要能將程序嵌入MCU應(yīng)用于機(jī)器的編程技術(shù)人員，但目前在中國(guó)正式缺少這樣的人才。在日本，JAPAN MCU模型車大賽是由日本社團(tuán)法人全國(guó)工業(yè)高中校長(zhǎng)協(xié)會(huì)等主辦，目前已經(jīng)成功舉行了14屆。 MCU智能車模型車大賽是教育部信息管理中心主辦的IT&AT職業(yè)技能大賽的分，已經(jīng)成為培養(yǎng)電子產(chǎn)業(yè)人才綜合能力和素質(zhì)的平臺(tái)。該比賽要求參賽選手以MCU作為主板，自行設(shè)計(jì)車體和電路，并對(duì)控制行車的MCU進(jìn)行編程，使組裝的成品在賽前未知賽道路線的賽道上進(jìn)行速度的較量。勝負(fù)是根據(jù)順利跑完全程比賽的時(shí)間長(zhǎng)短來判定的。 本次MCU模型車大賽強(qiáng)調(diào)對(duì)參賽選手軟、硬件知識(shí)，及其設(shè)計(jì)水平等綜合實(shí)力的考驗(yàn)。通過比賽，不但可以提高參賽選手在軟、硬件設(shè)計(jì)方面的能力，同時(shí)也可以最大程度的鍛煉選手的動(dòng)手能力，由于這種設(shè)計(jì)形式與嵌入式工程師的工作十分接近，因此，從某種意義上講，MCU模型車大賽更好的體現(xiàn)了IT&AT大賽提高大學(xué)生就業(yè)技能這一宗旨。 技術(shù)創(chuàng)新及難點(diǎn)： １．軟硬件結(jié)合，完善硬件修改軟件，以求達(dá)到控制的最優(yōu) ２．控制算法與智能車實(shí)踐運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合 ３．各部件在時(shí)序及量上的精確控制
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.首先確定車體的基本結(jié)構(gòu)（如輪胎，長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)），以車體結(jié)構(gòu)指導(dǎo)編程。確定車體結(jié)構(gòu)是應(yīng)重點(diǎn)參考日本模型車比賽的經(jīng)驗(yàn)，拓寬思路，設(shè)計(jì)合理的車體結(jié)構(gòu)。 2.電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從影響車體結(jié)構(gòu)，電路穩(wěn)定性等方面，綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過嚴(yán)格的測(cè)試。 3.車輛的程序設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)模型車比賽的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的編寫,例如多按鍵的設(shè)計(jì)，進(jìn)行跑道記錄的設(shè)計(jì)，算法的選擇，程序與電路的協(xié)調(diào)等。 4.對(duì)賽道的難度應(yīng)該有足夠的估計(jì)，例如直角+轉(zhuǎn)彎，下坡+直角等路況，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析。 5.對(duì)賽道進(jìn)行MCU編程時(shí)，分段的進(jìn)行，逐步解決不同的路況難點(diǎn)，使本階段速度達(dá)到極點(diǎn)，最終在進(jìn)行各個(gè)部分的協(xié)調(diào)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在全國(guó)智能車大賽中曾獲得過全國(guó)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)，每年在學(xué)校內(nèi)都有相應(yīng)智能車得比賽及展示。
作品所處階段
- 作品處于完成初步試驗(yàn)階段，全部模塊均已正常工作，可以用來展示。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利有大連理工大學(xué)所有
作品可展示的形式
- 在其規(guī)定的跑道上可以完成正常的演示，并已參加相應(yīng)全國(guó)賽事的比賽。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 智能車中出現(xiàn)的新型的數(shù)據(jù)采集方法、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與裝置制方法如激光傳感器、記憶算法等都對(duì)其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)有著借鑒 意義．同時(shí)．與傳感器技術(shù)的結(jié)合必將使得智能車的應(yīng)用越來越廣泛，從簡(jiǎn)單的小車實(shí)物模型，到真正的智能化應(yīng)用如夜間行駛、霧天行駛、在高危高污染環(huán)境下的行駛等。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)大多數(shù)智能車采用簡(jiǎn)單的控制算法，對(duì)于路況的識(shí)別會(huì)出現(xiàn)偏差，且速度較慢。此作品在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)了控制算法，同時(shí)做出了更加精美的智能車模型，在速度和性能上都有很大提升。利用紅外傳感器采集路況信息．配合傳感器、電機(jī)、舵機(jī)、電池等組成的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行信息處理，以達(dá)到自動(dòng)路徑識(shí)別的目的．并控制模型車高速穩(wěn)定地在跑道上行駛。硬件設(shè)計(jì)包括兩大部分：硬件電路模塊設(shè)計(jì)和機(jī)械模塊的改進(jìn)．這是整個(gè)小車設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
