小车越障程序

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无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究1. 引言1.1 研究背景近年来,随着无碳小车技术的发展和普及,越障竞赛已经成为了各级学校和社会组织开展的重要活动。

通过参与越障竞赛,学生可以在实践中学习到技术知识,锻炼团队合作能力,提高解决问题的能力,培养创新意识和实践能力。

对于如何有效地提高学生的越障竞赛能力,进行深入的研究和探讨具有重要的意义和价值。

在这样的背景下,本研究将从无碳小车越障竞赛能力培养的角度进行探讨,旨在为提高学生的实践能力、创新意识和团队合作能力提供一定的参考和借鉴。

通过对越障竞赛能力培养的重要性、方法和手段、效果评价等方面进行研究,希望能够为学生的全面发展和素质提升做出一定的贡献。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨无碳小车越障竞赛能力培养的重要性以及对学生的影响,进一步挖掘竞赛能力培养的方法和手段,并对竞赛能力培养的效果进行评价。

通过本研究,我们希望能够深入了解如何通过无碳小车越障竞赛来培养学生的创新能力、团队合作能力、问题解决能力等综合素质,促进学生的全面发展。

我们也希望通过实践案例的分析,揭示竞赛能力培养对学生的具体影响,为教育教学提供理论与实践的支持。

通过本研究,我们希望能够为教育教学提供新的思路和方法,促进学生的综合素质发展,培养未来社会所需的优秀人才。

1.3 研究意义无碳小车越障竞赛是一项具有挑战性和创新性的比赛,可以有效培养学生的动手实践能力、团队合作能力和创新意识。

通过参与越障竞赛,学生可以锻炼自己的处理问题和解决难题的能力,提高对现代科技的认识和理解,培养学生对科学和技术的兴趣和热爱。

无碳小车越障竞赛还可以激发学生的创新潜力,促进学生的综合素质的提升,为学生未来的学习和发展奠定坚实的基础。

研究无碳小车越障竞赛能力的培养意义重大,可以为教育教学工作者提供一种新的教学模式和途径,丰富教育教学手段,有效提高学生的学习积极性和主动性。

研究无碳小车越障竞赛能力的培养还可以为教育管理部门提供科学的理论基础和实践经验,为推动教育改革和创新提供有力支持。

无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究【摘要】本研究旨在探讨无碳小车越障竞赛能力培养的理论基础、实验设计及训练方法探究。

通过实验结果分析和能力提升效果评价,评估该培训对学生竞赛能力的影响。

研究发现,通过无碳小车越障竞赛训练,学生的动手能力、团队合作意识和问题解决能力得到显著提升。

本研究还对无碳小车越障竞赛能力培养的启示进行探讨,并展望了未来研究方向。

结论指出,无碳小车越障竞赛能力培养对学生综合素质的提升具有重要意义,为学校教育教学提供了有益的参考。

【关键词】无碳小车、越障竞赛、能力培养、理论基础、实验设计、实验结果、训练方法、能力提升、效果评价、启示、展望、结论。

1. 引言1.1 研究背景现代社会的越障竞赛项目不仅是一种娱乐活动,更是对参与者综合能力的考验。

通过无碳小车越障竞赛能力培养的研究,可以帮助人们更好地了解无碳小车在越障竞赛中的表现和发展潜力。

这项研究也有助于提高人们对无碳交通工具的认识和推广,促进无碳交通方式在现代社会的发展和应用。

本研究旨在探讨无碳小车越障竞赛能力培养的相关理论基础和实践经验,为无碳小车在越障竞赛中的表现提供理论支持和实践指导,进一步推动无碳交通方式的发展和普及。

1.2 研究目的研究目的是通过探究无碳小车越障竞赛能力培养的方法和效果,提高参与者对创新科技的理解和应用能力。

研究旨在促进青少年对STEM教育的兴趣,培养其解决问题的能力和创新思维。

通过深入研究无碳小车越障竞赛能力培养的机制,为教育者提供有效的教学方法和策略,帮助学生在实践中提升自身的技能和竞争力。

最终目的是推动无碳能源技术的发展,促进社会可持续发展。

通过本研究的实证结果,期望能为相关领域的教育改革提供参考,为未来实施类似项目提供经验与指导。

1.3 研究意义随着科技的不断发展,无碳小车已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。

培养无碳小车越障竞赛能力不仅可以提高参与者的科技应用能力,还可以推动社会的科技进步与创新。

在全球倡导低碳环保的背景下,这项研究将有助于培养更多具有环保意识的人才,为建设绿色低碳的社会做出贡献。

车辆紧急故障处理程序

车辆紧急故障处理程序

车辆紧急故障处理程序车辆紧急故障处理程序旨在提供一个有效的应对车辆紧急故障的指南,以确保驾驶员和乘客的安全,并及时保障车辆的修复和运行。

本程序适用于所有在道路上行驶的车辆,无论是私人车辆还是商用车辆。

以下是车辆紧急故障处理程序的详细步骤:1. 发现车辆故障当车辆出现故障时,驾驶员应立即注意到问题,并停车在安全的地方。

如果驾驶员注意到任何异常的声音、震动或者指示灯亮起,都应该停车检查。

2. 判断故障类型驾驶员应尽快确定故障的类型。

根据故障的性质,可以采取不同的应对措施。

例如,如果是轮胎爆胎,可以更换备胎;如果是发动机故障,可以尝试重启发动机等。

驾驶员需要冷静地评估情况,并根据实际情况做出正确的判断。

3. 警示其他车辆驾驶员在发现车辆故障后,应及时打开双闪灯或者其他警示信号,以提醒其他驾驶员注意并躲避。

在安全的情况下,可以使用三角警示牌将故障车辆与道路交通隔离开来。

4. 求助和通知相关方如果驾驶员无法解决故障,应尽快求助或通知相关方。

可以拨打紧急救援电话或者联系车辆所属的保险公司、道路救援服务提供商等。

提供准确的车辆信息和故障描述,以便他们能够及时提供帮助。

5. 安全撤离车辆如果车辆故障无法立即解决,并且存在安全隐患,驾驶员应考虑撤离车辆并确保安全。

乘客应迅速离开车辆,并远离道路交通。

6. 寻找专业修理服务驾驶员可以进行在线搜索或者咨询附近的修理服务站点,选择可靠的汽车维修店或者相关服务提供商。

在选择修理服务时,应考虑其信誉、技术水平和价格等因素。

7. 车辆修复与复检将车辆送到维修店后,修理人员将进行检查并修复故障。

驾驶员应根据修理人员提供的建议和意见,确定是否需要进一步的维修或者更换零部件。

修理完毕后,驾驶员应进行一次车辆检查以确保安全。

8. 提交保险索赔如果车辆故障导致了财产损失或者人身伤害,驾驶员应尽快联系所属保险公司,并提交索赔申请。

提供准确的事故和故障情况描述,以便保险公司能够及时进行理赔。

第五届北京大赛(重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛)-电路设计方案格式

第五届北京大赛(重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛)-电路设计方案格式
第一幅照片(小车全图,要求能看清控制电路板和传感器的分布情况)
(注意照片的放置方向与页面方向一致,
照片上不允许出现参赛学校信息。阅后删除)
1、检测及控制设计思路(字体,宋体,五号,行距为固定值20磅,阅后删除)
2、器件选择及实施方案(字体,宋体,五号,行距为固定值20磅,阅后删除)
第二幅照片(元件焊接完成的电路板正面)
第五届北京大学生工程训练综合能力竞赛
The 5thNational UndergraduateEngineering
Training Integration Ability Competition
电路设计方案
Electronic Circuit Design Scheme
共页
第1页
编号
(工作人员填写)
比例
第五届北京大学生工程训练综合能力竞赛
共页
第4页
(注意照片的放置方向与页面方向一致,
照片上不允许出现参赛学校信息。)
3、总结和体会(字体,宋体,五号,行距为固定值20磅,阅后删除)
说明
电路程序流程图及说明
比例
第五届北京大学生工程训练综合能力竞赛
共页
第2页
说明
电路图及说明比例第 Nhomakorabea届北京大学生工程训练综合能力竞赛
共页
第3页
电路设计方案创新特色说明
PCB板图(正、反)及特色说明

重力势能驱动的智能越障小车的设计

重力势能驱动的智能越障小车的设计
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'底板工艺分析
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机械加工工艺 工序简图
关键词重力势能%智能越障%超声波%单片机%=>RS/-T%<>UT软件
44)%$3 年 0 月在两院院士大会讲话中"习近平总书记引用 ) 礼记&大学* 名句+ 苟日新"日日新"又日新, "直指+ 我国科技 发展的方向就是创新'创新'再创新,# +惟创新者进"惟创新者 强"惟创新者胜,# 通过培养创新能力进而得到创新型人才"这 样的人才将会对社会的发展与科技的进步做出更多的贡献# 前几届全国大学生工程训练综合能力竞赛都以+ 无碳小车, 为 命题"突出强调了节能减排# 重力势能驱动的智能越障小车是 无碳 小 车 的 进 一 步 升 华" 该 命 题 更 接 近 生 活" 更 具 有 实 际 的 价值#
另一方面"传感器'单片机'舵机等部件通过程序控制小车 起到越障的功能# 如今许多家用汽车的 =<<自适应巡航技术 在一定程度上减轻驾驶员疲劳驾驶"更高端的汽车公司向无人 驾驶技术方面发展#
$&$ 设计的总体方案 重力势能驱动的智能越障小车分为两部分# 驱动部分!小 车上自带重物下落产生重力势能"通过传动系统传动到驱动 轮"进而驱动小车前进-转向越障部分!小车周围安装传感器" 采集障碍物信息"反馈给单片机"进而控制舵机执行转向越障# $&) 传动方式方案优选 方案一 链轮传动!链传动运用广泛"能够保证传动比"效 率高"负载能力很强"传递功率较大# 但该方案传动成本高"容 易磨损"传动平稳性较差# 方案二 带传动!带传动效率较高"结构简单-但智能越障 小车中两个传动轴的中心距较小"不易保证包角# 方案三 齿轮传动!齿轮传动的效率高"结构紧凑"传动比 稳定"并且传动功率和速度范围广# 综合比较"最终选取齿轮传动"因为齿轮传动的效率较高" 采用线切割技术加工铝板"齿轮精度较高"且结构紧凑"质量不 会太大# $&( 后轮驱动方式方案优选 方案一 双轮同步驱动!该方式在转向时产生轮子在地面 打滑的现象"对小车的前行造成影响-相比滚动摩擦"滑动摩擦 损失的能量更多# 方案二 双轮差速驱动!该方式可以利用差速器实现"完成 小车的轨迹行驶# 但是差速器的制造精度要求高'体积大'重 量大# 方案三 单轮驱动!单轮驱动即一个后轮固定在轴上成为 驱动轮"另一个后轮通过轴承和轴配合作为从动轮# 综上比较"单轮驱动具有结构简单'能量利用率高'传动精度 高等优点# 因此"最终选择单轮驱动作为小车的后轮驱动方式#

无碳小车越障竞赛比赛说明

无碳小车越障竞赛比赛说明

无碳小车越障竞赛比赛说明1.竞赛主题本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。

要求经过一定的前期准备后,在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置,并进行现场竞争性运行考核。

每个参赛作品需要提交相关的设计、工艺及创业企划书3个文件及长度为3分钟的关于参赛作品设计及制作过程的汇报视频。

2.竞赛命题本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。

设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换而得到的。

该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1kg的标准砝码(¢50×65 mm,碳钢制作)来获得,要求砝码的可下降高度为400±2mm。

标准砝码始终由小车承载,不允许从小车上掉落。

图1.1为小车示意图。

图1.1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得,不可以使用任何其他来源的能量。

要求小车具有转向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构。

其中一轮为转向轮,另外二轮为行进轮,允许二行进轮中的一个轮为从动轮。

具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

3.竞赛安排每个参赛队由3名在校本科大学生组成。

3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题的要求,在各自所在的学校内,自主设计,独立制作出一台参赛小车。

3.2 集中参赛1)携带在本校制作完成的小车作品参赛。

2)报到时提交参赛作品的结构设计方案、加工工艺方案及创业企划书共3个文件(分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份),文件按本竞赛秘书处发布的统一格式编写。

3)提交1份3分钟的视频,(格式要求:MPEG文件,DVD-PAL 4:3,24位,720 x576,25 fps,音频数据速率448 kbps杜比数码音频48KHz),视频的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。

4)提交PPT文件1份,内容是阐述小车的设计、制作方案说明及体会。

低功耗越障小车轨迹模拟分析

低功耗越障小车轨迹模拟分析

低功耗越障小车轨迹模拟分析摘要论述了低功耗越障校车轨迹,并且对其进行模拟性的分析研究,针对转向机构的选择、空间四杆机构运动的基本方程、数据公式等进行综合性的分析研究,力求找出设计车辆的优点以及缺点,为相关工作的进步和发展做出积极的贡献。

关键词低功耗;越障小车;轨迹分析;模拟分析引言越障小车主要是利用各种类型的机械结构,使得越障小车能够非常自如并且自动的绕过不同间距以及不同类型的障碍物,按照S形的路线前进。

其具体的运行轨迹和路线如下图所示:在这样前行的条件之下,需要越障小车可以有着极低的功耗并且还必须具有较好的轨迹的稳定性,进而可以在s形的运行路线之下保持车体的稳定和前行的无阻碍。

1.转向机构的选择针对转向机构的选择是越障小车运行和研究当中的重点工作项目,也是一个首要的环节。

无碳类型的越障小车,要求具有低功耗的特点,而要达到此目的,越障小车还需要要求有最着短的传动链,一级齿轮传动以及空间曲柄连杆机构的设计方式,它具有结构简单,传动效率较高的特点。

2.空间四杆机构运动方程首先,需要建立如下图所示的坐标系。

在此坐标系当中,各个符号的具体含义:由各个点坐标列向量方程可以得出如下的方程:并且得出越障小车行车的轨迹方程以及后轮轴转过的实际角度,如下所示:小车移动的距离计算公式为(以右轮为参考)越障小车行走过程当中中,越障小车整体转过的角度则可以表示如下:而当越障小车转过的角度为之时,则有如下的公式:以越障小车的轮A为参考,在越障小车的运动坐标系当中,B的坐标可以表示为:而在地面的坐标系当中,则有:障碍物之间的间距为1米,通过整理之后,运用MATLAB进行越障小车的运动轨迹分析,通过数据分析之后,综合性的确定得出数据结果及参数:而通过程序模拟运行的结果,如下所示:针对障碍物距离变化的应对,还需要分析各杆的实际长度对于越障小车运动轨迹的影响。

可知改变偏心半径r则可以改变跨越障碍物的实际间距。

所以设置d0以及r为变量,运用MATLAB求出各种障碍物之间间距的d0以及r的值。

无碳越障小车设计说明1(1)

无碳越障小车设计说明1(1)

设计思想:
看到此次竞赛主题,我们认为,能否很好地解决小车的驱动问题 和自动转向问题是设计成功不否的关键。围绕这个中心,我们展开了 一系列理论分析不验证。最终确定了我们的设计思想:重力驱动不仿 自行车式转向。
驱动方面:驱动其行走的能量是根据能量转换原理,由给定重力 势能转换来的。绳子的拉力作为动力,将物体下落的势能尽可能的转 化为小车的动能,迚而克服阻力做功,尽可能使小车匀速运动。 转向方面:主要仿照自行车转向的方案,利用曲柄摇杆机构控制 小车的自动转向。
利用转向轮中心轴偏转,实现小车转向。本方案设 计中小车动力转变通过改变绳子绕在绳轮上丌同位置来改 变其输出,
小车运动轨迹示意图:
动力系统设计:
设计主体思路:首先利用重力势能转化成由绳子带 动可调的绳轮式原动机构带动后轮驱动小车的前迚。

理论计算数据:能量用4J计算可以得到运行最大距 离,但实际运行中,能量运用率无法达到100%,相互抵 消不否需要实验数据说明。
小车整体及外观初步设计:
小车底板设计:小车底板宽度180mm,总长度300mm, 前半部分采用等腰梯形,上底100mm,下底180mm, 高100mm,后半部分为矩形设计长为200mm,宽度为 180mm。底板厚度3mm。 重物支撑架设计:采用长度为600mm,宽度50mm,厚 度为3mm中部为空的塑料板,另外重物支撑架两边用两 根长度为300mm的塑料棒支撑。 转向装置设计:转向连杆统一采用直径1mm的硬质铝棒, 中轴采用钢棒。转向轮位于小车中轴线上,转向轮轴线不 前底板相距30mm。转向轮外径为50mm,最大宽度 15.625mm。 后轮驱动设计:后轮外径60mm,宽度为10mm,两轮 中轴线离后底板30mm,采用嵌入式放置,小齿轮位于两 后轮连线中心处。

自动金属探测小车 大学生电子设计竞赛

自动金属探测小车  大学生电子设计竞赛

摘要本设计采用MSP430F169作为自动金属探测小车的检测和控制核心,并且采用一块单片机(AT89S52)作为辅助系统,同时加以直流减速电机、传感器和电源电路以及其他电路构成。

路面避障使用反射式红外传感器ST188,速度检测采用霍尔开关器件A44E,PWM技术动态控制电动机的转速,金属接近开关探测前方的铁片同时计数。

基于这些完备而可靠的硬件设计,使用了一套独特的软件算法,实现了小车在限速、转向、倒退、探测和实时显示过程中的一系列精确控制。

关键字:MSP430F169 电动车传感器本设计的主要特色:(1)高效的H型PWM电路,提高电源利用率。

(2)优化的软件算法,智能化的制动控制,定位精确。

(3)采用共阳极数码管,时间、速度显示一目了然。

(4)精确的红外传感器,使小车更加敏捷快速。

一、方案论证与原理分析1、车体选择方案1:采用步进电机控制的小车。

步进电机可以精确的控制车轮转动的角度,已精确地控制小车的转动方向,从而达到要求的角度。

但是步进电机造价高,对控制电路要求比较高,所以我们放弃该方案。

方案2:采用直流电机控制的小车。

直流电机轻便简单,只要给出pwm波形,便可对其进行调速,造价简单,我们对电机的转动角度并没有太高的要求,所以,我们选择该方案。

综上所述,我们选择方案2。

2、电机驱动模块2.1方案论证方案1:利用H桥电路的电机驱动模块。

此种电路包含若干个三极管及外围电阻等器件,通用性强,功能强大。

通过对相关端口的写入,能够实现两电机正反转和pwm调速。

但是,由于三极管本身工作电流的限制,此电路不能够驱动大功率电机,并且电路暴露在外部导致稳定性不高,所以我们放弃使用该方案。

方案2:基于L298N的电机驱动模块。

L298N是一款专门用于驱动电动机的芯片,具有高集成度、高功率的特点,其输出电流为2A,最高电流4A,最高工作电压50V,可以驱动感性负载,如大功率直流电机,步进电机,减速电机,伺服电机,电磁阀等,较少的外围电路(仅需要保护用的二极管和滤波电容)便可以很好地驱动大功率的电机。

无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究

无碳小车越障竞赛能力培养的研究一、无碳小车越障竞赛的背景与意义1.1 无碳小车越障竞赛的概念无碳小车越障竞赛是一种结合了科技与运动的竞赛活动。

参赛者利用搭载传感器和控制系统的无碳小车,通过人工遥控或自主程序控制,使无碳小车在规定的时间内,尽快完成规定的障碍物穿越任务。

这种竞赛形式既激发了参赛者的创新意识,也提升了参与者的技术能力。

1.2 无碳小车越障竞赛的意义(1)促进科技创新无碳小车越障竞赛鼓励参赛者积极探索、尝试,从而促进科技创新。

参赛者通过不断探索和改进,提升自己的设计和制造能力,进而为科技创新作出贡献。

(2)培养团队合作精神无碳小车越障竞赛通常是以团队形式进行的,参赛者需要协作完成任务。

在竞赛过程中,团队成员之间需要相互配合、分工合作,从而培养了团队合作精神。

(3)培养动手能力和创新意识参与无碳小车越障竞赛需要进行机械、电子等技术的设计、搭建、调试等过程,这有助于培养参赛者的动手能力和创新意识。

1.3 无碳小车越障竞赛的发展现状目前,无碳小车越障竞赛在社会各界得到了广泛的关注和支持。

各类相关竞赛和展览活动在全国范围内举办,如RoboCup、中国青少年智能机器人大赛等,为无碳小车越障竞赛的普及和发展起到了积极的推动作用。

二、无碳小车越障竞赛对个体能力的培养2.1 创新意识的培养无碳小车越障竞赛对参赛者的创新意识有着积极的促进作用。

在竞赛中,参赛者需要设计无碳小车的结构和控制系统,通过不断的试验和改进,培养了他们不断探索和创新的精神。

在面对各种复杂的障碍物时,参赛者需要通过改进设计或者编写更加智能的控制程序来应对挑战,这些过程都是在锻炼他们的创新意识。

2.2 动手能力的培养无碳小车越障竞赛需要参赛者进行无碳小车的制作和调试,这对参赛者的动手能力有着很高的要求。

在无碳小车越障竞赛中,参赛者们需要根据比赛要求,选择合适的零部件,进行组装、调试、优化,从而培养了他们的动手能力。

2.4 技术能力的培养参与无碳小车越障竞赛,需要掌握相关的机械设计、电子技术、编程等方面的知识。

小车越障接力

小车越障接力

小车越障接力一、任务:由3名队员组成一个参赛队,制作、装配或改装3辆电动小车,以接力方式越过障碍,用最少时间到达终点。

二、小车:1、使用OM小车系列—Ⅱ型套材进行装配,分A、B两组进行比赛。

A组允许改装,但车身、车轮、电机必须保留,不得有附加装置;B组可用任何方式改装。

2、小车必须能放入20cm×20cm×20cm的盒子内,车轮直径不大于8厘米。

通过检查后的小车尺寸不得再改变。

3、小车的动力只能由1节5号电池(型号不限)提供。

A组只能使用原来的皮带传动,不得使用齿轮。

4、小车必须自行行驶,不得使用任何外部控制装置(包括瞄准器)。

5、小车必须能安放一面接力旗(自行设计制作),旗杆高度不低于5厘米,旗帜面积不小于4平方厘米。

三、比赛:1、队员在“出发线”后,启动插上接力旗的小车越过第一障碍,行驶到第一“终点线”,然后将接力旗交给第二辆小车并安放在小车上,以此类推,直至最后终点。

没插接力旗的小车,行驶分为0。

2、障碍1:一大张报纸做的纸桥;障碍2:一个装黄沙的沙盘;障碍3:用12根3×5×450mm木条组成的台阶路。

(详见附图)3、小车的任何部分越过“出发线”后,队员不能再接触小车。

4、没有越过障碍到达“终点线”的小车成绩为0分。

5、每辆小车有两次行驶机会,但计入所用时间,两次失败的小车行驶分为0,参赛队所用总时间不得超过3分钟。

6、第一辆小车任何部分越过出发线开始计时,最后一辆小车任何部分越过终点线停止计时。

7、每辆成功穿越障碍并达到终点的小车得10分,最高30分,得分相同时用时最少的参赛队名次在前。

五、场地:1、“出发线”的长度为1米,“终点线”的长度小学组为2米,初中组为1.5米,高中组为1米。

2、“出发线”和“障碍区”之间的距离为1.3米,“障碍区”长度为1.2米,“障碍区”和“终点线”之间的距离小学组为1.5米,初中组为2米,高中组为2.5米。

3、比赛场地见下示意图。

无碳小车设计说明书

无碳小车设计说明书

北华航天工业学院第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛无碳小车设计说明书参赛者:夏洪伟孙传远肖洋指导老师:***第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛无碳小车设计说明书参赛者:夏洪伟、孙传远、肖洋指导老师:***目录第1章方案设计..................................................................................................... - 1 -1.1 车架................................................................................................................ - 3 -1.2 原动机构...................................................................................................... - 3 -1.3 传动机构...................................................................................................... - 4 -1.4 转向机构........................................................................................................ - 7 -1.5 行走机构........................................................................................................ - 9 -1.6 微调机构........................................................................................................ - 9 -第2章技术设计................................................................................................... - 11 -2.1运动学分析模型........................................................................................... - 11 -2.2参数确定....................................................................................................... - 13 -2.3零部件设计................................................................................................... - 13 -附录................................................................................................................... - 15 -第1章方案设计通过对小车的功能分析,“无碳小车越障竞赛”通常主要由车体、能量转换、传动和转向等部分组成。

低碳越障小车控制系统设计

低碳越障小车控制系统设计

第39卷第9期2018年9月白动化仪表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATIONVol.39 No. 9Sep. 2018低碳越障小车控制系统设计孙亚星1,朱佳佳2,孟畅3,张志强1(1.南京理工大学工程训练中心,江苏南京210094;2.南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;3.南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094)摘要:低碳越障小车作为一种简单的低能耗轮式机器人,受到人们的广泛关注。

为实现低碳越障小车避障和上下坡功能,设计了 一套以A T m e g a l 284P 为核心的控制系统。

该系统采用两个L M 7805模块作为稳压模块,采用激光测距传感器G Y -530和姿态传感器M P U 4050模块来感知小车在跑道中的位置信息,采用舵机M G 90s 作为执行机构来实现转向和刹车功能。

针对直线道、半圆道和直线道上下坡等路况,以沿边P I D 直行模块为基础,使用状态机编程思想来设计控制程序,以有效规避障碍墙随机摆放的问题。

在实际跑 道上的测试结果表明,该控制系统能够在不同路况下,稳定、可靠地实现避障和上下坡功能。

该控制系统不仅具有结构简单、成本低 廉、调试方便和适应性强的特点,而且具有很强的实用价值和推广意义。

关键词:低碳越障小车;控制系统;A T m e g a ;信息感知;状态机中图分类号:TH-39;TP273文献标志码:AD 01:10.16086/j. cnki. issnl000-0380.2018020032Design of the Control System for Low-Carbon Obstacle Avoidance CarSUN Y a x in g 1 ,Z H U J ia jia 2 ,M E N G Chang 3, Z H A N G Z h iq ia n g 1(1. Engineering Training Center,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China ;2. School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China ;3. School of Electronic and Optical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China)Abstract : The low-carbon obstacle avoidance car,as a simple wheeled robot with low energy consumption,has wide attentions. Inorder to achieve the functions of obstacle avoidance,uphill and downhill,a control system with ATmegal284P as the core for the low-carbon obstacle avoidance car is designed. In the system,two LM7805 modules adopted as the voltage stabilizing modules,the position information of the car on the runway is perceived by the laser-ranging sensor GY-530 and the attitude sensor MPU-6050 module, and the steering gear MG90s is used as the actuator to realize steering and braking functions. For the different conditions of runway : straight line, semi-circular line, uphill and downhill, based on PID side driving straight model and by using state- machine programming mind, the control program is designed, the problem of random placement of the barrier walls can be avoided. The test results on the actual road show that the control system can achieve the obstacle avoidance, up-hill and downhill functions steadily and reliably under different road conditions. The control system is simple in structure,low in cost,easy to debug and adaptable, and has strong practical value and promotion significance.Keywords : Low-carbon obstacle avoidance car ; Control system ; ATmega ; Information perception ; State machine〇引言低碳越障小车作为一种简单的低能耗轮式机器 人,能够实现环境信息感知(障碍识别)、路径规划(轨 迹判断)及行为决策(自动转向、上下坡和制动)等功 能[1]。

小车循迹壁障等流程图

小车循迹壁障等流程图

#include<reg51.h> #include<math.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit en1=P1^0; /* L298的Enable A */ sbit en2=P1^1; /* L298的Enable B */ sbit s1=P1^2; /* L298的Input 1 */ sbit s2=P1^3; /* L298的Input 2 */ sbit s3=P1^4; /* L298的Input 3 */ sbit s4=P1^5; /* L298的Input 4 */ uchar t=0; /* 中断计数器*/ uchar m1=0; /* 电机1速度值*/ uchar m2=0; /* 电机2速度值*/ uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值*/ /* 电机控制函数index-电机号(1,2); speed-电机速度(-100—100) */ void motor(uchar index, char speed) { if(speed>=-100 && speed<=100) { if(index==1) /* 电机1的处理*/ { m1=abs(speed); /* 取速度的绝对值*/ if(speed<0) /* 速度值为负则反转*/ { s1=0; s2=1; } else /* 不为负数则正转*/ { s1=1; s2=0; } } if(index==2) /* 电机2的处理*/ { m2=abs(speed); /* 电机2的速度控制*/ if(speed<0) /* 电机2的方向控制*/ { s3=0; s4=1; } else { s3=1; s4=0; } } } } void delay(uint j) /* 简易延时函数*/ { for(j;j>0;j--); } void main() { uchar i; TMOD=0x02; /* 设定T0的工作模式为2 */ TH0=0x9B; /* 装入定时器的初值*/ TL0=0x9B; EA=1; /* 开中断*/ ET0=1; /* 定时器0允许中断*/ TR0=1; /* 启动定时器0 */ while(1) /* 电机实际控制演示*/ { for(i=0;i<=100;i++) /* 正转加速*/ { motor(1,i); motor(2,i); delay(5000); } for(i=100;i>0;i--) /* 正转减速*/ { motor(1,i); motor(2,i); delay(5000); } for(i=0;i<=100;i++) /* 反转加速*/ { motor(1,-i); motor(2,-i); delay(5000); } for(i=100;i>0;i--) /* 反转减速*/ { motor(1,-i); motor(2,-i); delay(5000); } } } void timer0() interrupt 1 /* T0中断服务程序*/ { if(t==0) /* 1个PWM周期完成后才会接受新数值*/ { tmp1=m1; tmp2=m2; } if(t<tmp1) en1=1; else en1=0; /* 产生电机1的PWM信号*/ if(t<tmp2) en2=1; else en2=0; /* 产生电机2的PWM信号*/ t++; if(t>=100) t=0; /* 1个PWM信号由100次中断产生*/ 有两路PWM,希望对你有帮助!#include "reg52.H"#include "MyType.h"//=============L298端口定义===============sbit ENA = P3^6; //左轮驱动使能sbit IN1 = P0^3; //左轮黑线(-)sbit IN2 = P0^4; //左轮红线(+)sbit IN3 = P0^5; //右轮红线(-)sbit IN4 = P0^6; //右轮黑线(+)sbit ENB = P3^7; //右轮驱动使能//=============PWM================#define PWM_COUST 100 //PWM细分等份100uchar MOTO_speed1; //左边电机转速uchar MOTO_speed2; //右边电机转速uchar PWM_abs1; //左边电机取绝对值后占空比uchar PWM_abs2; //左边电机取绝对值后占空比uchar PWM_var1=20; //左边电机直走速度(不同的电机,此参数不同)uchar PWM_var2=20; //右边电机直走速度uchar PWMAnd = 0; //PWM自增变量/******************************************************************名称:motor(char speed1,char speed2);功能:同时调节电机的转速参数:speed1:电机1的PWM 值;speed2:电机2的PWM值speed>0.正转;speed<0.反转(-100~100)调用:extern int abs(int val); 取绝对值返回:/******************************************************************/ void motor(char speed1,char speed2){ //==============左边电机============= if (speed1>0) { IN1 =0;IN2 =1;//正转} else if (speed1<0) { IN1 =1;IN2 =0;//反转} //==============右边电机============= if (speed2>0) { IN3 =1;IN4 =0;//正转} else if (speed2<0) { IN3 =0;IN4 =1;//反转}} /******************************************************************名称:motor_PWM();功能:PWM占空比输出参数:无调用:无返回:无/******************************************************************/voidmotor_PWM (){ uchar PWM_abs1; uchar PWM_abs2; PWM_abs1=MOTO_speed1; PWM_abs2=MOTO_speed2; if (PWM_abs1>PWMAnd) ENA=1; //左边电机占空比输出else ENA=0; if (PWM_abs2>PWMAnd) ENB=1; //右边电机占空比输出else ENB=0; if (PWMAnd>=PWM_COUST) PWMAnd=0; //PWM计数清零else PWMAnd+=1;} /******************************************************************名称:void TIME_Init ();功能:定时器初始化指令:调用:无返回:无/******************************************************************/ void TIME_Init () {//=========定时器T2初始化PWM================== TCON = 0x00; TMOD = 0x00; RCAPH = 0xff; //定时0.1ms RCAPL = 0x47; TH0 = 0xff; TL0 = 0x47; ET0 = 1; //定时器2中断开TR0 = 1; //PWM定时器关,PWM周期为10ms }/******************************************************************名称:void PWM_Time2 () interrupt 5功能:T2中断,PWM控制参数:调用:motor_PWM();//PWM 占空比输出返回:/******************************************************************/ void PWM_Time2 () interrupt 5{ TR2 = 0; TF2 = 0; ET2 = 0; //定时器0中断禁止motor_PWM();//PWM占空比输出ET2 = 1; //定时中断0开启TR2 = 1;}main(){ TIME_Init () ;motor(50,50);//左右电机的转速都是50}图 3-1 ST188实物图图 3-2 ST188管脚图及内部电路通过ST188检测黑线,输出接收到的信号给LM324 ,接收电压与比较电压比较后,输出信号变为高低电平,再输入到单片机中,用以判定是否检测到黑线。

高速公路清障安全操作程序

高速公路清障安全操作程序

高速公路清障安全操作程序在高速公路上,车辆故障或事故时有发生,为了保障道路的畅通和安全,高速公路清障工作至关重要。

然而,这项工作存在一定的危险性,需要严格遵循安全操作程序,以确保清障人员和过往车辆的生命财产安全。

一、清障前的准备工作1、接到清障任务后,清障人员应迅速了解事故或故障车辆的位置、车型、车况以及现场的交通状况等信息。

2、检查清障车辆的设备和工具是否齐全、完好,包括起重机、拖车、绳索、警示标志、灭火器等。

3、穿戴好个人防护装备,如反光背心、安全帽、安全鞋等。

4、确保通讯设备畅通,以便与指挥中心和其他相关部门保持联系。

二、到达现场后的安全措施1、清障车辆应在距离事故或故障现场足够远的地方开启警示灯,并按照规定停放,不得影响正常交通。

2、清障人员迅速在现场后方设置警示标志,按照规定的距离摆放反光锥筒,形成安全隔离区域。

3、观察现场交通情况,如有必要,请求交警协助疏导交通,确保现场作业区域的安全。

三、现场勘查与评估1、清障人员小心接近事故或故障车辆,对车辆的损坏程度、被困人员情况以及周围环境进行仔细勘查。

2、评估车辆是否能够自行移动,如果可以,引导驾驶员将车辆移至安全地带。

3、对于无法自行移动的车辆,确定最佳的清障方案,选择合适的清障设备和工具。

四、清障作业中的安全注意事项1、在进行起吊、拖曳等操作时,清障人员应严格按照操作规程进行,确保设备的稳定和安全。

2、时刻注意周围的交通状况,避免清障作业对过往车辆造成影响。

3、如果有被困人员,应在确保安全的前提下,优先解救被困人员,并及时送往医院救治。

4、清障过程中,要防止车辆零部件、货物等掉落,造成二次事故。

五、清障完成后的工作1、清理现场的杂物和工具,将事故或故障车辆拖离现场。

2、收回警示标志和反光锥筒,恢复交通正常通行。

3、向指挥中心报告清障任务的完成情况。

六、特殊情况的处理1、遇到恶劣天气,如大雾、暴雨、冰雪等,应根据实际情况暂停清障作业,或采取更加严格的安全措施。

驾驶员应急处置程序

驾驶员应急处置程序

驾驶员应急处置程序一、车辆故障或事故无法行驶的应急处置程序1、车辆发生故障时应尽量驶到不影响交通的地点,车辆发生事故后,立即开启车辆应急指示灯。

2、向车上乘客说明情况,要求乘客听从驾驶员的指挥。

3、打开所有车门,指挥乘客立即转移到路外安全地带.4、拿出三角警示标志牌,放置在来车方向车后的适当距离(高速公路150米,其他道路50—100米),以警示提醒后方来车.5、打电话报警。

6、等候警察的同时维持乘客的秩序,不可靠近车辆、进入通行的道路,确保乘客安全;尽量安抚乘客,让乘客耐心等候通行或接驳.二、车辆火灾的应急处置程序1、车辆发生火灾或疑是火灾时,应当立即将车驶到路边或其他安全地带,并开启车辆应急指示灯.2、立即开启所有车门,同时要求乘客不要拥挤、依次下车,不要为拿行李拖延时间。

同时根据情况破窗,以便车上人员逃生。

3、切断电源,下车到来车方向车后的适当距离(高速公路150米,其他道路50-100米)设置警示标志,以警示提醒后方来车.4、电话报警或叫其他人报警,同时寻找灭火器材灭火或阻减火势.5、人员撤离完后,不得再开启车上任何箱、盖等。

6、如有乘客以为火势不大而回车上拿行李,应坚决阻止。

组织乘客转移到安全地带等候救援,照顾伤员。

三、车门开启和破窗注意事项1、车门开启注意事项:不论是气动门、电动门还是电气门,在车内门边(有些车的车外门边)有个红色的应急开关,当乘客门无法正常打开时,要先打开应急开关,然后手动推开门。

如车内应急开关损坏或车内无法打开应急开关,可以打开车外的应急开关,再开门.关键要迅速找出应急开关位置.2、破窗注意事项:破窗时,要使用安全锤的锤尖部位敲击车窗玻璃四个角(距两条边均为5厘米左右的部位),当玻璃裂开后,可用其他较硬的物品将玻璃破碎推出窗外。

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delay2(); //使小车转过90度
P30=0; //关闭左电机
delay3(); //使小车停止一定时间,目的:平衡小车
if(n>=N0)
{
goto end;
}
flag2:
P30=1; //
P31=1; //启动小车
delay1(); //使其前进一定的距离
P30=0;
P31=0; //关闭电机,停止小车
TMOD=0x10; //T1计数,方式1
TH1=0; //计数初值
TL触发
P31=1; //启动右电机
delay1(); //延时;使其前进一定距离
P30=0; //关闭左电机
P31=0; //关闭右电机
goto flag1;
}
else
{
P30=1; //
P31=0; //启动左电机,使小车右转
P0=0xab; //显示字母 n=1010 1011
P2=0xb0; //显示字母 d=1011 0000
}
void intersvro(void) interrupt 0 using 1 //INTO中断服务程序
TH0=0;
TL0=0;
}
void intersvro(void) interrupt 2 using 1 //INT1中断服务程序
{
ulong COUNT;
TR0=0 ;//停止计数
COUNT=TH1*256+TL1;
L3= (344*COUNT)/20000;
for(a=0;a<200;a++) //产生100个40KHz的方波
{
P36=!P36;
delays() ;
}
again=0;
}
if (L2>L0)
{
P30=1; //启动左电机
}
else
{
P30=0;
P31=1;
delay2(); //使小车左转90度
P31=0;
n++;
goto flag1;
}
}
end:
P1=0x86; //显示字母 E=1000 0110
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
#define uint unsigned int
sbit P36=P3^6;
sbit P32=P3^2;
sbit P37=P3^7;
sbit P33=P3^3;
sbit P30=P3^0; //控制左电机
sbit P31=P3^1; //控制右电机
uchar data tab[10] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //共阳极数码管
EA=1; //开总中断
EX1=1; //开外部INT1中断
again=1;
while (again==1)
{
P37=0;
TR1=1; //T1开始计数
TH1=0;
TL1=0;
}
{
uint bwei,shwei,gwei;
ulong COUNT;
TR0=0 ;//停止计数
COUNT=TH0*256+TL0;
L2= (344*COUNT)/20000;
bwei=L2/100; //取百位
gwei=(L2-bwei*100)/10; //取十位
shwei=L2%10; //取个位
P1=tab[bwei]; //输出百位
P0=tab[shwei]; //输出十位
P2=tab[gwei]; //输出个位
for(a=0;a<200;a++) //产生100个40KHz的方波
{
P36=!P36;
delays() ;
}
again=0;
}
if(L3<L1)
{
goto flag2;
{
uchar a; //一次发射方波数
ulong k;
flag1:
TMOD=0x01; //T0计数,方式1
TH0=0; //计数初值
TL0=0;
IT0=1; //INT0负脉冲触发
EA=1; //开总中断
EX0=1; //开外部INT0中断
again=1;
while (again==1)
{
P36=0;
TR0=1; //T0开始计数
bit again;
void delays (); // 延时程序
ulong L0=20,L1=25,L2,L3; //定义距离全局变量,长度单位为厘米
unit N0=1,n=0; //使用全局变量。给N0赋值x,可以使其转过x个障碍物停下来,n为控制变量
void main()
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