小车设计整体思路
自制动力小车设计方案
![自制动力小车设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/5db66329a88271fe910ef12d2af90242a895abaf.png)
自制动力小车设计方案自制动力小车设计方案一、设计目标:设计一款动力小车,能够运载一定重量物品,并能自主行驶。
二、设计思路:1. 型号选择:根据设计目标,选择合适的动力小车型号。
可选用电动四轮手推车作为基础模型。
2. 电机选择:选择合适的直流电机。
考虑小车需要具备一定的承重能力和速度,选择功率适中的电动机,例如50W-100W的电机。
3. 电池选择:选择合适的电池供电,以满足小车的运行时间和续航能力需求。
一般可选用12V的铅酸电池或锂电池。
4. 操控系统:设计操控系统,包括控制器和操控装置。
可选用开关控制系统,将电机与电池连接,通过控制开关实现小车的前进、后退和停止。
5. 车架和承载结构:设计稳固的车架结构,能够承受一定重量。
可选用钢材或铝材制作车架和车箱。
6. 轮子和导向系统:选择合适的轮子和导向系统,使小车能够顺利行驶。
可选用橡胶轮胎和转向装置。
7. 控制系统:设计合适的控制系统,使小车能够按照设定的路径行驶。
可选用微控制器和编程控制小车的运行状态和路径。
8. 安全保护:为小车设计安全保护措施,例如制动系统和避免碰撞装置,以确保小车行驶过程中的安全。
9. 充电系统:设计合适的充电系统,以方便电池的充电和更换,保证小车的可持续使用。
三、制作流程:1. 根据选定的型号,购买所需材料和零件。
2. 制作车架和车箱,确保稳固性和承重能力。
可使用焊接或螺栓连接等方式进行组装。
3. 安装电机和电池,并将其连接到操控系统。
4. 安装轮子和导向系统,确保小车能够顺利行驶。
5. 进一步完善控制系统,确保小车能够按照设定的路径行驶。
6. 设计并安装安全保护装置,如制动系统和避免碰撞装置。
7. 完成充电系统的设计和安装,以确保小车能够方便充电和更换电池。
8. 调试和测试小车,确保其性能符合设计目标。
9. 对小车进行改进和优化,以提高其性能和使用体验。
四、安全注意事项:1. 制作过程中,注意使用安全防护措施,避免发生意外伤害。
我有一辆小汽车的设计方案
![我有一辆小汽车的设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/cd18ba3cdcccda38376baf1ffc4ffe473368fdc9.png)
我有一辆小汽车的设计方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在笔记本上,我的思绪如同一幅幅流动的画面,开始描绘出那辆梦想中的小汽车。
它不仅仅是金属与塑料的结合,更是未来科技的象征,承载着我对美好生活的向往。
一、外观设计想象中的小汽车,车身采用流线型设计,线条简洁而优雅,仿佛是大自然的杰作。
车头部分,LED大灯如同一双锐利的眼睛,照亮前方的道路。
车身颜色可以根据车主的心情自动调节,红色代表热情,蓝色代表冷静,绿色代表环保,白色则代表着纯洁。
二、动力系统这辆小汽车的动力系统采用了最新的氢燃料电池技术,既环保又高效。
电池组位于车身底部,不仅为车辆提供了充足的能量,还保证了低重心设计,使驾驶更加稳定。
同时,车辆配备了快速充电功能,仅需30分钟就能充满电,满足长途驾驶的需求。
三、智能驾驶当然,一辆未来的小汽车必不可少的就是智能驾驶系统。
这辆车配备了先进的自动驾驶技术,能够在复杂的路况下自主行驶,减少交通事故的发生。
同时,车辆还能通过大数据分析,预测未来的交通状况,为车主提供最优的行驶路线。
车内配备了智能语音,只需一声令下,就能完成导航、音乐播放、空调调节等功能。
车辆还具备远程控制功能,车主可以通过手机APP 查看车辆状态,远程启动车辆,甚至提前设置好空调温度。
四、安全配置安全始终是汽车设计的首要考虑因素。
这辆小汽车配备了全方位的安全气囊,能够在碰撞发生时提供最大限度的保护。
同时,车辆还具备自动紧急刹车系统,能够在紧急情况下迅速减速,避免碰撞。
车身采用了高强度钢材,提升了车辆的被动安全性能。
车辆还配备了车道偏离预警系统,当车辆偏离车道时,系统会及时发出警告,避免发生危险。
五、舒适体验车内空间宽敞,座椅采用了人体工程学设计,为驾乘人员提供了极佳的舒适体验。
车内氛围灯可以根据车主的心情自动调节,营造出温馨、浪漫或动感的车内氛围。
车辆还配备了空气净化系统,能够实时监测车内空气质量,确保车内空气清新。
车辆还具备智能按摩功能,能够在长途驾驶后为驾乘人员提供放松身心的按摩服务。
小车设计思路
![小车设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/5de51ddca58da0116c1749d5.png)
以下给出参赛小车设计的的基本思路,仅供各位参考。
8字形路线方案1.正弦曲线方程:)sin(Bx A Y = C B π2=C 取2000mm 求导:)cos(Bx AB Y =I)s i n (2Bx AB Y -=∏ 圆与曲线相切的条件:相切点曲率相同()A Y Y k 111232=+==I ∏ρ解得 π2CA ==318.30989mm2.路径长L--- 曲线长 T---半圆弧长()()mm dx x B A x L 22.1003100050022221=⎰-÷+=mm A T 38.1215==πmm T L S 1.4432)(2=+=3.传动比n设后轮直径为D=100mmDn S π= 11.14=n化整n 取16则mm D 173829.88=可采用车轮两级传动 1:4和1:44.前轮转向A =÷=max min sin s αρ (其中s 为前后轮轴距离) AS a =sin n ma =t a n m------前后摆距 n-----拉杆长5.前轮直径 根据车体整体设计确定6.凸轮设计(查阅资料)︒=︒⨯=︒=︒⨯=60650.9818039349.81180S TSLβθ圆弧段:曲线段:以上参数确定后,即可进行整车结构设计。
S 形路线方案1.路径方程()1000sin 300÷=πx y ,在一个周期内所走过的路程:()()dx x b a x L ⎰-÷+=10000222212(其中a=200;1000b ÷=π)综合考虑小车尺寸以及齿轮二级传动的特点,小车后轮在一个周期内转过的圈数即是后轮相对凸轮的齿轮传动比i 即d i L π= (d 为后轮的直径)设后轮直径为50mm 即传动比i=15.216,经过修正后去i=16,计算得到d=47.55mm 。
2.转弯半径的计算:根据小车行走路线设定的三角函数曲线,可得到小车在任何点的曲率半径为:()()[]()[]10001000x sin 31000x cos 10091y y 125.1225.12÷÷÷÷÷+=''÷'+=ππππρ 3.导向轮的偏角计算: 根据人民交通出版社出版的由王援军、黄景宁编写的《汽车构造》可知在理想情况下,小车最小转弯半径min ρ与转向轮最大偏转角max α的关系为:max min sin s αρ÷= (其中s 为前后轮轴距离设为130mm )4.传动比n设后轮直径为DDn S π=5.前轮转向A =÷=max min sin s αρ (其中s 为前后轮轴距离)A S a =sin n ma =t a n m------前后摆距 n-----拉杆长6.转向采用曲柄推杆。
车辆原理方案设计思路
![车辆原理方案设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/a199de600622192e453610661ed9ad51f01d5484.png)
车辆原理方案设计思路在进行车辆设计时,我们需要了解车辆运行的原理和工作特点,才能够基于这些了解,制定出合理的方案设计。
下面是关于车辆原理方案设计的一些思路和要点。
汽车总体设计汽车设计的总体要点包括车身布局、车辆性能、车辆重量分布等。
其中,车身布局可以分为前置前驱、中置后驱、前置四驱和后置四驱等不同类型,这些布局类型关键考虑车辆平衡性、转向性和牵引性等方面。
而在性能方面,则需要考虑车辆的加速性、行驶稳定性和制动性等,以及不同驾驶条件下车辆的适应性。
此外,车辆的重量分布也很重要,尤其需要重点关注车辆前后轴之间的平衡,从而保证车辆的稳定性。
汽车发动机设计发动机是汽车运行的发动机,其设计关键点包括功率、扭矩、燃油经济性等等。
其中,功率和扭矩直接决定汽车的加速性和行驶性能。
同时,在考虑功率和扭矩的基础上,应该尽量提高发动机的燃油经济性,以便减少燃料消耗和环境污染。
汽车变速器设计汽车变速器的设计也很关键,它可以提高汽车的加速性能和峰值扭矩。
同时,变速器也可以控制发动机的转速,以保证发动机系统的稳定性和燃油经济性。
不过,需要注意的是,变速器设计的高档次和低档次之间的级差,必须要配合发动机的动力特性,比较好的解决这个问题的一种方法是设计自动变速器。
汽车制动系统设计汽车的制动系统是保障行车安全的核心装置,在设计时需要考虑制动力大小、制动的平稳度、制动过程中的渐变等不同因素。
另外,车辆的转向过程也是需要配合制动系统和摩擦系数等等因素综合考虑的。
汽车悬挂系统设计悬挂系统是汽车稳定性的关键系统之一,需要配合前置/后置重量分布、悬挂系统硬度、悬挂系统的减震等因素,以便保证车辆在不同的路况下,都可以保持平稳和舒适。
综上所述,汽车设计的本质是要综合考虑不同的因素,并且灵活运用各种增强汽车性能的技术和方案,以便实现更好的汽车驾驭体验。
小赛车设计方案
![小赛车设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/c0715029cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe05a1b112.png)
小赛车设计方案引言小赛车是一种小型电动车辆,通常用于娱乐或比赛目的。
设计一辆小赛车需要考虑多个因素,如性能、安全性和可持续性等。
本文将讨论小赛车的设计方案,从车身结构、动力系统、操控方式和安全性等方面进行探讨。
一、车身结构1. 车身材料:选择轻量且坚固的材料来构建车身,如碳纤维复合材料或铝合金。
这些材料既可以提高车辆的加速性能,又能降低整车的重量,提高操控性能。
2. 车身设计:采用流线型的外观设计,减少空气阻力,并提高车辆的稳定性。
同时,需要考虑车身的刚度和抗撞性能,以确保乘坐者的安全。
3. 座位布局:为乘坐者提供舒适的空间和良好的支撑,并确保座椅能够固定在车身上,提高乘坐者的安全。
二、动力系统1. 电动机选择:选择高效、稳定的电动机,以提供充足的动力输出。
同时,要考虑电池的容量和续航里程,以满足使用者的需求。
2. 电池系统:选择高能量密度、轻量的电池,如锂离子电池或聚合物锂离子电池。
并设计合适的冷却系统,以保持电池的温度在安全范围内。
3. 控制系统:使用先进的电动车控制系统,确保电动车的安全性和稳定性。
该系统应具备反转、刹车和调速等功能,以满足不同驾驶需求。
三、操控方式1. 方向控制:采用电子转向器或方向盘来控制小赛车的方向。
同时,应设计敏感的操纵装置,以提高驾驶员的操作体验。
2. 加速和刹车:使用电子油门和电子刹车系统来实现加速和刹车功能。
这些系统能够提供更灵敏的响应和更平滑的控制,提高操控性能和驾驶安全性。
3. 可编程控制器:使用可编程控制器来实现各种功能和调整车辆的行驶参数。
通过调整参数,可以满足不同驾驶条件下的需求,提高操控性能和乘坐体验。
四、安全性1. 制动系统:选择高效、稳定的制动系统,以确保小赛车在高速行驶或紧急情况下能够安全停车。
制动系统应采用先进的电子控制,提供稳定和可靠的刹车性能。
2. 安全带和头盔:为乘坐者提供合适的安全带和头盔,以保护他们在行驶过程中的安全。
安全带应具备良好的收紧功能,头盔应符合相关的安全标准。
小车设计方案
![小车设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/54e5c19e77a20029bd64783e0912a21614797fe1.png)
小车设计方案项目简介本文档介绍了一个小车设计方案,该小车可用于室内和室外导航,用于实现简单的运输任务。
小车的设计基于以下三个部分:硬件平台、软件系统和通信模块。
硬件平台小车底盘小车底盘采用四轮驱动,并且具备良好的悬挂系统以适应复杂的地形。
车身材质采用轻质铝合金,轮胎采用耐磨胶材料,以提供良好的抓地力和耐用性。
小车底盘具备防护罩以保护内部电子元件。
传感器小车配备了多种传感器,包括超声波传感器、红外线传感器和摄像头等。
超声波传感器用于测量小车与障碍物的距离,红外线传感器用于检测地面颜色和边缘检测,摄像头用于图像识别和导航。
控制器小车的控制器采用高性能的处理器,具备较大的存储空间和运算能力。
控制器可实时处理传感器数据,并根据算法进行决策和控制小车的动作。
电源系统小车的电源系统包括可充电锂电池。
电池容量足够支持长时间的运行,并可通过充电器进行充电。
软件系统小车的软件系统基于ROS(机器人操作系统)开发。
ROS提供了一套功能丰富的工具和库,以支持机器人的导航、感知和控制等任务。
导航算法小车的导航算法主要基于SLAM(同时定位与地图构建)技术。
小车通过激光雷达和摄像头等传感器,实时获取周围环境的地图信息,并结合自身的定位信息,实现室内和室外的精准导航。
路径规划小车的路径规划算法基于A*算法,通过在环境地图中搜索最佳路径,实现小车的有效移动,并考虑到障碍物等因素。
避障算法小车的避障算法结合了传感器数据和导航信息,实时检测障碍物并进行相应的避让操作,确保小车在导航过程中能够安全运行。
远程控制小车的软件系统还支持远程控制功能,用户可以通过手机或电脑等设备与小车进行通信,并发送指令控制小车运动。
通信模块为了实现远程控制和与其他设备的通信,小车配备了无线通信模块。
通信模块支持Wi-Fi和蓝牙等协议,方便与其他设备进行无线连接。
总结本文介绍了一个小车设计方案,包括硬件平台、软件系统和通信模块。
该小车具备良好的导航和避障能力,可用于室内和室外的运输任务。
重力势能小车设计思路
![重力势能小车设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/7a3d81ebc0c708a1284ac850ad02de80d4d806c9.png)
重力势能小车设计思路引言重力势能小车是一种利用重力势能驱动的无需外力推动的小车。
它充分利用了重力的作用,经过一系列巧妙设计,实现了能量转换和物理运动的自动化。
在本文中,我们将介绍重力势能小车的设计思路,探讨其原理和应用。
原理重力势能小车的运动基于物体的重力势能转化为动能的原理。
当小车置于斜坡上时,引入外力将其抬升到起点位置,然后释放小车,重力将驱动小车沿着斜坡向下运动。
在此过程中,重力势能被转化为运动的动能,推动小车的前进。
设计思路为了让重力势能小车能够稳定、高效地运行,需要考虑以下几个关键要素:斜坡设计斜坡是重力势能小车运动的基础。
斜坡的倾斜度决定了小车的速度和效率。
合适的倾斜度可以使小车保持稳定的速度,并保证重力势能能够充分转化为动能。
制动系统为了保证小车在到达终点时能够停下,必须设计一个有效的制动系统。
制动系统可以是摩擦力、液体制动或机械装置等。
制动系统需要能够准确控制小车的停止位置并保证运动的平稳过渡。
能量转换机构能量转换机构是重力势能小车的核心组成部分,负责将重力势能转化为动能。
常见的能量转换机构有弹簧、弹簧驱动器和重力钟摆等。
这些机构将释放储存的能量,推动小车前进。
控制系统为了实现精确控制和运动路径的规划,重力势能小车需要配备一个可靠的控制系统。
控制系统可以是简单的触发装置,也可以是复杂的电子控制系统。
控制系统需要与能量转换机构和制动系统相结合,以确保小车在运动过程中的稳定性和安全性。
设计步骤以下是一种基本的重力势能小车设计步骤:1.确定运动路径:根据实际需求和场地条件,确定重力势能小车的运动路径。
考虑斜坡的倾斜度和距离,以及起点和终点的位置。
2.设计斜坡:根据运动路径的要求,设计合适的斜坡。
考虑斜坡的材质、倾斜度和长度,以及与其他组件的连接方式。
3.选择能量转换机构:根据实际需求和设计要求,选择适合的能量转换机构。
考虑机构的稳定性、可靠性和成本等因素。
4.设计制动系统:根据运动路径和能量转换机构的特点,设计合适的制动系统。
小汽车设计方案
![小汽车设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/b00b8947e97101f69e3143323968011ca300f7df.png)
小汽车设计方案小汽车设计方案随着汽车的普及和交通需求的不断增加,小汽车在日常生活中扮演着重要角色。
为了满足消费者对小汽车的需求,并提高汽车的性能和安全性,设计师需要积极研发创新的方案。
本文将从外观设计、内部空间、动力系统等方面,提出一种小汽车的设计方案。
首先,外观设计是一个小汽车吸引消费者的重要方面。
采用简洁、流线型的外观设计可以提升小汽车的视觉效果,使其看起来更加动感和时尚。
在外观造型上,可以运用一些未来感的元素,如LED灯光、隐藏式车门把手等,使小汽车更具科技感。
此外,底盘的高度和车身固定点的布局也需要考虑,以提高小汽车的操控性和稳定性。
其次,内部空间对消费者来说也非常重要。
设计师应该在内部空间上进行巧妙的布局,以提供更大的乘客和货物空间。
可以采用可调节的座椅设计,以适应不同身高的乘客。
同时,应注意在后排座位后方创造更多的储物空间,以适应乘客携带物品的需求。
此外,应该设计更加人性化的功能,如智能导航系统、蓝牙连接等,以提供更便捷的使用体验。
最后,动力系统也是一个小汽车设计的关键要素之一。
为了提高小汽车的燃油效率和环保性能,可以采用混合动力系统或纯电动系统。
混合动力系统可以将传统燃油发动机和电动机结合起来,提高燃油效率,并可以在电动模式下零排放。
对于纯电动系统,可以考虑增加电池容量,以提高续航里程,同时也可以减少对油耗的依赖。
此外,应采用智能节能技术,如自动启停、能量回收系统等,以进一步提高汽车的能源利用率。
综上所述,在小汽车设计方案中,外观设计、内部空间和动力系统是需要特别关注的几个方面。
通过精心的设计和科技的应用,可以提高小汽车的美观性、实用性和环保性能,满足消费者对汽车的需求。
同时,还可以促进汽车行业的发展,推动汽车科技进步。
我有一辆小汽车的设计方案
![我有一辆小汽车的设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/dcadec4602d8ce2f0066f5335a8102d276a26139.png)
千里之行,始于足下。
我有一辆小汽车的设计方案小汽车设计方案1. 引言小汽车作为现代交通工具的代表,其设计需要考虑到人们的出行需求、安全性、舒适性以及环保性等方面。
本文将从外观设计、内部空间、动力系统、技术特点以及安全性等方面来介绍一辆小汽车的设计方案。
2. 外观设计小汽车的外观设计应该具备时尚、流线型和动感的特点,让人们一眼就能够喜欢并对其产生好感。
使用优质的车身材料,如轻量化金属合金和碳纤维等,既能够提升车身的强度和安全性,又能够降低车身的重量。
3. 内部空间小汽车的内部空间设计需要考虑到乘客的舒适性和实用性。
增加座椅的调节功能,如前后调节、角度调节和高度调节,可以满足不同乘客的需求。
此外,增加后排座椅的可调节性,例如折叠、倾斜和扩展等功能,可以提供更大的储物空间和灵活性。
4. 动力系统小汽车的动力系统可以选择内燃机、混合动力或者纯电动等不同类型。
如果选择内燃机作为动力系统,应该考虑到燃油经济性和低排放的要求。
如果选择混合动力或纯电动作为动力系统,则可以提供更低的环境污染和更高的能源效率。
5. 技术特点第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
小汽车的技术特点可以包括智能驾驶辅助系统、智能互联技术和智能安全系统等。
智能驾驶辅助系统可以提供自动泊车、自适应巡航和车道保持等功能,提升驾驶的安全性和便利性。
智能互联技术可以实现车辆与外部环境的连接,包括导航系统、应用程序和语音控制等。
智能安全系统可以采用前碰撞预警、自动紧急制动和车道偏离预警等功能,提升驾驶的安全性。
6. 安全性小汽车的安全性是设计的重要考虑因素之一。
应该使用先进的安全技术,如防抱死制动系统、车身稳定控制系统和多重气囊等,提供更高的 pass 的被撞击时安全性。
此外,可以采用车辆与车辆之间的通信技术,实现车辆之间的协同驾驶和碰撞预警等功能。
7. 结论通过合理的外观设计、舒适的内部空间、高效的动力系统、先进的技术特点以及可靠的安全性,一辆小汽车的设计方案可以满足人们的出行需求,并提供更好的驾驶体验和乘车舒适度。
汽车总布置设计规范及思路
![汽车总布置设计规范及思路](https://img.taocdn.com/s3/m/7ed5a30158eef8c75fbfc77da26925c52cc59185.png)
汽车总布置设计规范及思路一、整车主要参数的确定:1、前悬、后悬、轴距的确定:根据设计任务书提供的车身型号、货厢内部尺寸确定前悬、后悬、轴距的尺寸。
1.1前悬长:主要依据车身前悬及车身布置位置,前翻车身还要考虑车身前翻时与保险杠的间隙。
1.2后悬长:也是确定轴距长度,后悬除要符合法规要求之外,要充分考虑对离去角、质心位置的合理性,车身与货厢的合理间隙,应该保证高位进气在车身翻转时有至少30mm间隙。
2、整车高度的确定:2.1车身高度的确定:车身高度的确定主要受发动机高低位置的影响,发动机高低位置确定之后,应该保证车身地板与发动机最小间隙在30mm以上。
2.2整车高度确定:(既货厢帽檐或护栏高度的确定)2.2.1货厢带前帽檐:应保证车身前翻时,车身及附件与货厢帽檐最小间隙大于60mm。
2.2.2货厢为护栏结构:安全架与车身顶盖高度差:(GB7258规定:载质量为1吨及1吨以上的货车、农用车为70-100mm)3、整车宽度的确定:一般来言,车辆的最宽决定于货厢的宽度。
4、轮距确定:4.1前轮距:前轮距的确定实际上就是前桥的选取,前桥的选取主要决定于设计载质量,前轮距主要受车身轮罩的宽度、车轮的偏距影响,并且受到法规(整车外宽不超过2.5m)的限制,同时要考虑前轮的最大转角。
4.2后轮距:后轮距的确定实际上就是后桥的选取,后桥的选取主要决定于设计载质量,同时再根据货厢的宽度来选取合适的轮距。
二、驾驶室内人机工程总布置:1、 R点至顶棚的距离:≥9102、 R点至地板的距离:370±1303、 R点至仪表板的水平距离:≥5004、R点至离合器和制动踏板中心在座椅纵向中心面上的距离:750~850(气制动或带有助力器的离合器和制动器,此尺寸的增加不大于100)5、背角:5~28°6、足角:87~95°7、转向盘外缘至侧面障碍物的距离:≥100(轻型货车≥80)8、转向盘中心对座椅中心面的偏移量:≤409、转向盘平面与汽车对称平面间夹角:90±510、转向盘外缘至前面及下面障碍物的距离:≥8011、转向盘下缘至离合和制动踏板中心在转向柱纵向中心面上的距离:≥60012、转向盘后缘至靠背距离:≥35013、转向盘下缘至座垫上表面距离:≥16014、离合、制动踏板行程:≤20015、离合踏板中心至侧壁的距离:≥8016、离合踏板中心至制动踏板中心的纵向中心面的距离:≥11017、制动踏板纵向中心面至通过加速踏板中心的纵向中心面的距离:≥10018、制动踏板纵向中心面距转向管住纵向中心面的距离:50~15019、加速踏板纵向中心面至最近障碍物的距离:≥6020、变速杆和手制动手柄在任意位置时,距驾驶室内其他零件或操纵杆的距离:≥50三、底盘总布置:1、车架宽度的确定:1.1发动机安装部位的车架外宽的确定a.发动机宽度尺寸:特别是在车架纵梁附近的发动机宽度。
四年级设计制作小车教案实践指导
![四年级设计制作小车教案实践指导](https://img.taocdn.com/s3/m/4074ee6bcdbff121dd36a32d7375a417876fc170.png)
本文将介绍四年级学生在机械制作课程中设计和制作小车的实践指导,以及一些提高学生理解机械原理和创造力的方法和技巧。
一、设计思路在制作过程中,学生需要了解机械原理和物理原理,包括运动学和动力学等。
学生应该考虑车轮的尺寸和形状,并确定小车的尺寸、形状和重量等基本参数。
学生应该考虑到平衡、轴线、固定点、转弯半径等因素,以确保小车能够顺利行驶。
在确定了小车的基本参数之后,学生可以开始考虑如何加入一些创意元素和功能,以提高小车的性能、交互性和观赏性。
例如,学生可以考虑如何加入音乐、灯光、跟随等功能,或者如何改进控制方式,比如遥控器或无线控制。
二、制作材料和工具学生在制作过程中需要使用到一些基本的材料和工具,包括小车的主体结构材料、车轮、轴承、电机、电池、开关、线材、电线、遥控器等。
还需要使用一些扳手、刀、锯、钳子、螺丝刀、电钻、焊接工具等基本的机械加工工具。
三、制作步骤1、设计并绘制草图或模型。
2、选择合适的材料和工具。
3、按照设计图纸或模型制作小车底盘,包括轴承和车轮的安装。
4、安装电机和电池,连接电线。
5、添加遥控器或其他控制方式。
6、测试小车性能,并根据测试结果进行调整和优化。
7、加入创意元素和功能。
8、最终上漆或装配小车的外壳、装饰和标识等。
四、关键技巧1、学生应该注重机械原理和工程设计的学习,了解机械结构和物理原理,并学习如何使用CAD软件进行三维建模。
2、学生应该有创新思维和动手能力,能够解决制作过程中遇到的各种问题。
3、学生应该注重团队合作和交流,学会如何分工协作,充分利用各自的优势,以实现小车的顺利制作和优化。
五、总结本文对四年级学生在机械制作课程中设计和制作小车的实践进行了指导,并提出了一些提高学生理解机械原理和创造力的方法和技巧。
实践中,学生应该注重发扬创新能力和动手能力,同时深入了解机械原理和物理原理,运用三维建模软件,使用机械加工工具,合理应用各种材料和电子元件,最终制作出性能优良、创意、观赏性和交互性强的小车。
循迹小车设计概述总结报告
![循迹小车设计概述总结报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a1d09f49b42acfc789eb172ded630b1c59ee9b31.png)
循迹小车设计概述总结报告一. 引言循迹小车是指通过光电传感器感知地面上的黑线,并根据黑线的位置来调整车身方向,从而实现沿着黑线自动行驶的一种智能小车。
本篇报告旨在总结循迹小车设计的整体思路、实施过程以及遇到的问题与解决方案。
二. 设计思路循迹小车的设计主要包含以下几个关键要点:1. 感应模块选择选择合适的光电传感器作为感应模块,用于检测地面上的黑线。
常见的光电传感器有红外线传感器、RGB传感器等,可以根据实际需求选择适合的传感器。
2. 控制模块选择选择合适的控制模块,负责接收感应模块的数据,并控制小车的电机进行相应的运动。
常见的控制模块有单片机、树莓派等,可以根据需求和个人技术储备来选择。
3. 算法设计设计循迹算法,根据光电传感器的反馈数据,判断车身当前位置与黑线的位置关系,并根据判断结果来调整小车的行驶方向。
常见的算法有PID控制算法、模糊控制算法等,可以根据实际需求选择适合的算法。
4. 机械结构设计设计小车的机械结构,包括底盘、电机、车轮等。
确保机械结构的稳定性和可靠性,同时要考虑小车的大小、重量和外观等因素。
三. 实施过程在设计循迹小车的过程中,我们按照以下步骤逐步实施:1. 硬件搭建首先,搭建循迹小车的硬件系统,包括连接光电传感器、控制模块和电机等。
确保各个模块之间的连接正确无误,以及硬件系统的稳定性和可靠性。
2. 程序编写根据设计思路和需求,编写程序实现循迹小车的控制逻辑。
涉及到光电传感器数据的读取、算法的实现和电机控制等方面的内容。
在编写过程中,需要进行调试和测试,确保程序的准确性和稳定性。
3. 测试和优化在完成程序编写后,对循迹小车进行测试和优化。
通过实际测试,了解小车在各种情况下的表现,并根据实际情况对程序进行优化和调整,以提高小车的稳定性和自动化程度。
四. 遇到问题与解决方案在循迹小车设计的过程中,我们遇到了一些问题,但通过不断努力和寻找解决方案,最终都得到了解决。
以下是我们遇到的一些问题及解决方案的总结:1. 光照干扰在室外测试时,光照强度的变化会对光电传感器的检测结果产生影响。
基于STC89C52单片机智能小车设计
![基于STC89C52单片机智能小车设计](https://img.taocdn.com/s3/m/52b51807366baf1ffc4ffe4733687e21af45ffe8.png)
五、分析与总结
通过本次设计,我们成功地基于STC89C52单片机实现了一款智能避障小车。 实验结果表明,小车具有较稳定的避障功能和较高的准确性。小车具有较快的反 应速度和响应能力,能够在短时间内对障碍物做出判断和反应。这些优点使得基 于STC89C52单片机的智能避障小车具有广泛的应用前景,例如在无人驾驶车辆、 智能机器人等领域中都具有潜在的应用价值。
二、智能避障小车设计
智能避障小车的设计主要包括以下几个方面:
1、传感器设计:传感器是实现避障功能的关键部件,主要包括红外线传感 器、超声波传感器等。本次设计采用红外线传感器,具有对色彩和材质不敏感、 反应速度快等优点。
2、电路设计:电路部分主要包括电源电路、驱动电路和传感器接口电路等。 其中,驱动电路采用L298N芯片,可以同时驱动两个电机,实现小车的前进、后 退和转向。
总之,本次设计不仅提高了我们对STC89C52单片机和智能避障技术的理解与 应用能力;而且拓宽了我们的知识视野,增强了对领域的认识和理解。希望通过 后续的研究和实践,能够使基于STC89C52单片机的智能避障小车更加完善,并得 到更广泛的应用。
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输入输出处理程序:根据传感器的输入信号,控制小车的运动状态,同时将 小车的运动状态和障碍物距离等信息输出到LCD显示屏上。
三、智能控制
1、实现小车的智能控制,我们采用了模糊控制算法。该算法可以根据小车 的运动状态和障碍物距离等信息,自动调整小车的运动轨迹和速度,使其能够更 加灵活地避开障碍物。
3、程序设计:程序部分是实现避障功能的核心,主要包括传感器数据采集、 数据处理和电机控制等。
三、算法实现
智能避障小车的算法实现主要包括以下步骤:
1、传感器数据采集:通过红外线传感器采集小车前方的障碍物信息,并将 采集到的数据进行处理。
车辆设计方案
![车辆设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/f77b6f3ca517866fb84ae45c3b3567ec102ddcce.png)
车辆设计方案随着科技的不断发展和人们对出行方式的需求不断提升,车辆设计方案也在不断创新和改进。
本文将就车辆设计方案的几个关键要素进行探讨,包括外观设计、内部空间布局、动力系统、智能化技术以及安全性能。
一、外观设计车辆的外观设计是吸引消费者眼球的重要因素之一。
在车辆设计方案中,外观设计要求既要符合美学原则,又要考虑车辆的功能性和实用性。
外观设计应该注重流线型造型,以降低空气阻力,提高燃油经济性。
同时,车辆的外观设计还应该考虑人机工程学,使得车辆在外观上更加符合人体工学原理,提升驾乘者的舒适感。
二、内部空间布局车辆的内部空间布局直接关系到驾乘者的舒适度和乘坐体验。
在车辆设计方案中,内部空间布局应该注重空间的合理利用和灵活性。
座椅的调整和折叠功能可以提供更多的乘坐方式选择,同时还要考虑到乘坐者的舒适度和安全性。
此外,车辆的储物空间也需要充分考虑,方便驾乘者存放物品。
三、动力系统动力系统是车辆设计方案中的核心要素之一。
随着环保意识的不断提高,电动车辆逐渐成为发展的趋势。
在动力系统的设计中,应该注重提高能源利用效率和减少排放。
同时,动力系统的可靠性和稳定性也是重要的考虑因素,以确保车辆的正常运行和驾乘者的安全。
四、智能化技术随着人工智能和物联网技术的快速发展,智能化技术在车辆设计方案中扮演着越来越重要的角色。
智能化技术可以提供更多的驾驶辅助功能,如自动驾驶、智能导航和语音控制等。
此外,智能化技术还可以提供车辆的远程监控和管理,方便用户进行车辆状态的实时了解和控制。
五、安全性能安全性能是车辆设计方案中最重要的考虑因素之一。
车辆的安全性能包括被动安全和主动安全两个方面。
被动安全主要指车辆在发生事故时对驾乘者的保护能力,如车身结构的强度和安全气囊等;主动安全主要指车辆在行驶过程中通过各种技术手段提高驾驶安全性,如防抱死制动系统和车道偏离预警系统等。
综上所述,车辆设计方案需要综合考虑外观设计、内部空间布局、动力系统、智能化技术以及安全性能等多个方面因素。
汽车设计方案
![汽车设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/122f580168eae009581b6bd97f1922791688be3b.png)
汽车设计方案随着科技的不断进步和人们对出行需求的不断提高,汽车作为一种重要的交通工具,其设计方案也变得越来越关键。
一辆好的汽车设计方案不仅仅是为了满足人们的出行需求,更是为了提供更安全、更舒适、更环保的出行体验。
本文将从外观设计、内部空间、智能科技和环保性能等方面,探讨一种理想的汽车设计方案。
首先,外观设计是一辆汽车最直观的表现之一。
一辆好的汽车设计方案应该注重美感和个性化。
外观造型应该简洁大方,线条流畅,同时又能突显车辆的动感和稳定感。
车身颜色可以提供多种选择,以满足不同消费者的个性化需求。
此外,细节设计也非常重要,如灯光的设计、车标的位置等,都需要考虑到整体的美感和品牌形象。
其次,内部空间是汽车设计方案中另一个重要的考虑因素。
一辆好的汽车设计方案应该充分考虑乘客的舒适性和空间利用率。
座椅的设计应该符合人体工程学原理,提供良好的支撑和舒适度。
同时,后排座椅的空间也应该足够宽敞,以满足乘客的需求。
另外,储物空间也是需要考虑的因素之一,车内的储物格应该合理设计,方便乘客放置物品。
智能科技是现代汽车设计方案中不可或缺的一部分。
一辆好的汽车设计方案应该融入最新的智能科技,提供更便捷、更安全的驾驶体验。
例如,智能导航系统可以提供实时路况信息和最佳路线推荐,帮助驾驶者更快速、更准确地到达目的地。
此外,智能语音助手可以让驾驶者通过语音指令控制车辆的各种功能,提高驾驶的安全性和便捷性。
还可以加入智能驾驶辅助系统,如自动泊车、自动紧急刹车等,提高驾驶的安全性。
最后,环保性能是现代汽车设计方案中必须要考虑的因素之一。
一辆好的汽车设计方案应该注重减少尾气排放和提高燃油效率。
采用新能源技术,如混合动力、纯电动等,可以有效降低汽车的尾气排放,减少对环境的污染。
此外,优化车辆的空气动力学设计,减少车辆的风阻,也可以提高燃油效率,降低油耗。
综上所述,一辆理想的汽车设计方案应该注重外观设计、内部空间、智能科技和环保性能等方面的考虑。
我有一辆小汽车的设计方案
![我有一辆小汽车的设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/2916e0eea48da0116c175f0e7cd184254b351b3c.png)
我有一辆小汽车的设计方案车辆类型:小型掀背车外观设计:我的小型掀背车采用简洁流畅的线条设计,给人一种时尚、活泼的感觉。
车头部分,通过设计来凸显未来的科技感,采用流线形,加长了整体的视觉长度,前灯、进气格栅等等部件优化了角度,让外观动感鲜明。
车身侧面,采用了较为扁平的式样,从前至后便捷,身形线条连贯流通,搭配上运动化的轮圈设计,让整辆车都散发出一股强烈的视觉动感。
车尾部分,选择了时下流行的拉风设计,车尾配备双排气管和高亮度LED尾灯,展现出大气又时尚的风格。
内饰系统:在内饰上,我的小型掀背车的设计致力于给乘客带来美好的驾乘体验。
车厢内采用了简约优雅的设计风格,让人感到宽敞、大气。
为了符合时下消费者“智能”的购车趋势,我的小型掀背车还配备了多媒体系统、导航仪等高科技配置,能够满足用户日常生活的多方面需求。
同时,采用优质材料,用温馨的色彩营造出愉悦的氛围,做到舒适度和环保性的完美结合。
技术参数:车身长宽高:3950mm×1730mm×1430mm轴距:2450mm底盘高度:155mm车重:1150kg发动机类型:涡轮增压发动机排量:1.5T最大功率:150马力/5600rpm最大扭矩:220牛·米/2000-4000rpm变速箱类型:7速双离合自动变速箱安全系统:安全性能是购车时买家首要考虑的问题之一。
因此,我的小型掀背车的设计中高度重视安全性能。
我在车辆的各个方面都下了功夫:从刚度,车体加固,再到底盘结构、安全气囊等,每一项都严格考虑了安全性能。
这些措施都会让乘客在行驶过程中更加放心和安心。
总结:我的小型掀背车在设计方面注重时尚、动感与实用性的完美结合,尽可能满足消费者多方面的需求。
在安全性能上,我的小型掀背车凸显了强大的保护力并让乘客更放心。
这一能够吸引更多潜在消费者,满足他们购车需求的优质产品,定会成为市场的一匹黑马。
重力势能小车设计思路
![重力势能小车设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/3a7a29e485254b35eefdc8d376eeaeaad1f316f8.png)
重力势能小车设计思路一、引言重力势能小车是一种利用重力势能来驱动小车运动的玩具车,它可以通过提升或降低车身高度来改变小车的重心位置,从而使小车产生运动。
在本文中,我们将介绍如何设计一个重力势能小车,并分析其工作原理。
二、设计思路1. 材料准备设计一个重力势能小车需要准备以下材料:- 木板:用于制作底盘和支架;- 轮子:用于支撑小车;- 弹簧:用于调整小车高度;- 铁丝:用于连接弹簧和底盘;- 重物:用于增加小车的重量。
2. 制作底盘和支架首先,我们需要制作一个底盘和两个支架。
可以使用木板切割成所需的形状,并使用螺丝将它们固定在一起。
底盘应该足够大以容纳轮子和重物。
3. 安装轮子接下来,将轮子固定在底盘上。
可以使用螺丝或胶水将它们固定在合适的位置上。
4. 安装弹簧然后,在每个支架上安装一个弹簧。
可以使用铁丝将弹簧连接到底盘上。
弹簧的长度和硬度应该根据需要进行调整。
5. 安装重物最后,在小车的底部添加一些重物,以增加小车的重量。
可以使用任何适合的材料,如石头或金属块。
6. 测试与调整完成所有组装后,我们需要测试小车是否能正常工作。
将小车放在斜坡上,并逐渐提高它的高度,直到它开始滚动。
如果小车不能自行滚动,则需要重新调整弹簧和重物的位置。
三、工作原理当我们将小车放在斜坡上时,它会因为斜面的倾斜而产生重力势能。
当我们提高小车的高度时,它会具有更多的重力势能,并且当我们降低小车的高度时,它会失去一部分重力势能。
当我们释放小车时,它会开始滚动,并且随着时间推移而失去其重力势能。
这使得小车速度逐渐降低,并最终停止滚动。
四、总结设计一个重力势能小车并不是很难,只需要准备好所需材料并按照上述步骤进行组装即可。
小车的工作原理也很简单,只需要利用重力势能来驱动它的运动。
这种小车不仅可以作为玩具,还可以用于教育和科学实验。
自动驾驶小车设计方案及流程
![自动驾驶小车设计方案及流程](https://img.taocdn.com/s3/m/3b9b7437f11dc281e53a580216fc700abb6852f9.png)
自动驾驶小车设计方案及流程一、整体设计思路。
1. 功能定位。
自动驾驶小车得满足一些基本功能,这就像盖房子打地基一样重要。
它要能在各种道路环境下安全行驶,不管是平坦的大马路,还是有点小坑洼的小道。
而且得能识别交通标志,就像人能看懂红绿灯一样理所当然。
这小车啊,还得有避障功能,可不能像个莽撞的小牛犊似的到处乱撞。
1.2 用户需求。
二、硬件设计。
2.1 传感器系统。
传感器就像是小车的眼睛和耳朵。
摄像头得安排上,而且还不能是一个,多个摄像头就像多双眼睛,可以全方位观察周围情况。
激光雷达也不能少,它就像一个精确的测量员,能精确地测量出与障碍物的距离。
毫米波雷达呢,在恶劣天气下就发挥大作用了,就像在大雾天里的一盏明灯。
2.2 动力系统。
动力系统是小车的心脏。
电动机得选个合适的,功率不能太小,不然就成了小马拉大车,跑起来慢吞吞的。
电池也很关键,续航能力得强,要是开一会儿就没电了,那就成了“巧妇难为无米之炊”了。
2.3 车身结构。
车身结构要坚固,得像钢铁侠的盔甲一样。
但同时又不能太重,太重的话会影响小车的灵活性,就像一个大胖子跳舞,怎么看都别扭。
外观设计也要符合空气动力学,这样跑起来才顺畅,就像鱼儿在水里游一样自在。
三、软件设计。
3.1 控制系统。
控制系统得像一个精明的指挥官。
它要能处理传感器传来的各种信息,然后做出正确的决策。
比如说前面有个障碍物,它得马上决定是减速还是转弯。
这控制系统可不能是个糊涂蛋,必须得精准无误。
3.2 人机交互界面。
人机交互界面得友好。
就像和朋友聊天一样轻松自然。
操作界面要简洁明了,不能让人看着就头疼,像看天书似的。
比如说,启动、停止这些功能的按钮要很容易找到,让用户可以轻松上手,不要搞得太复杂,那可就“画蛇添足”了。
四、测试与优化。
4.1 测试环节。
测试可不能马虎,要像考试检查试卷一样认真。
在不同的环境下测试,像晴天、雨天、白天、晚上都要试试。
还要模拟各种突发情况,看看小车的反应是不是灵敏。
小车设计一定要做到方案
![小车设计一定要做到方案](https://img.taocdn.com/s3/m/387a3c27842458fb770bf78a6529647d26283446.png)
小车设计一定要做到方案咱这小车设计呀,那可得好好琢磨琢磨,不能马虎哟!下面就来聊聊怎么把这小车设计得棒棒哒。
一、外观设计。
咱这小车的外观,那得吸引人眼球呀!就像人出门得打扮得精神点儿一样,小车也得有自己的个性风格。
1. 颜色搭配。
颜色这玩意儿可重要啦!不能选得太花哨,不然看着闹心;也不能太单调,不然多无聊啊。
可以选一些经典又时尚的颜色组合,比如黑与白的经典搭配,简约又大气;或者来个活力四射的橙与蓝,让人一看就觉得充满朝气。
这里颜色搭配就留给专业的设计师或者咱自己根据喜好去填了。
2. 造型设计。
造型嘛,就得有点创意。
不能千篇一律,都长得跟一个模子里刻出来的似的。
可以参考一些流行的汽车造型,再加点自己的小心思。
比如说,把车头设计得圆润一点,像个可爱的小脑袋;车尾呢,稍微翘一点,有点俏皮的感觉。
具体造型设计,得根据实际情况和目标受众来定哟。
二、功能设计。
小车光好看可不行,还得实用呀!就像一个人,不仅要有颜值,还得有内涵,对吧?1. 舒适性功能。
坐进小车里,得让人感觉舒服才行。
座椅得柔软又有支撑力,就像坐在云朵上一样,长途驾驶也不会累。
车内的空间布局要合理,不能让人觉得局促。
还有空调系统,夏天得凉快,冬天得暖和,温度调节得精准,让咱在车里享受舒适的环境。
2. 安全性功能。
安全那可是重中之重啊!这小车就像咱们的保护壳,得足够坚固。
车身结构要设计得合理,能在碰撞时有效保护车内人员。
刹车系统要灵敏,说停就停,不能有半点含糊。
还有安全气囊、安全带这些装备,一个都不能少。
具体的安全配置,得符合相关标准,还要考虑成本和实用性哟。
三、性能设计。
小车的性能,就好比人的身体素质,得杠杠的!1. 动力系统。
动力足,开起来才带劲嘛!可以选择合适的发动机或者电动机,根据小车的用途和定位来决定。
如果是城市通勤用的,可能对动力要求没那么高,省油或者省电就行;要是喜欢跑长途或者追求速度的,那动力就得强一点啦。
动力系统的具体参数,得经过专业的计算和测试哟。
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作者:胡泊
最近接触了很多机器人爱好者,很多人都对机器人技术展示出了浓厚的兴趣,也在计划如何动手制作自己的第一个机器人。
但是似乎很多的人都摸不到门路,只能是站在大门外满怀兴趣的向内观望,观望了一阵兴趣渐失只好叹口气走开……
很多初学者可能都是看了一些视频或是现场的比赛,勾起了儿时的美好回忆,兴起了自己动手制作机器人的念头,很多人可能并不是嵌入式开发的业内人士,甚至没有听说过单片机、步进电机这些名词,看着别人满地乱跑的各种机器人,颇有无处下手的感觉。
有的人一上来就准备做一个可以双足行走的人形机器人,可以平稳行走,可以靠摄像头来读取环境信息,可以语音识别,最好还可以变形…… :—(
我的意见是:新手最好还是老老实实的从小车开始吧。
人形机器人可以说是一个系统的大工程,不是一个人玩的起来的,而且资金上的投入也是不可计量的。
一个人形机器人的成型产品最少要卖到几千块——要知道,你在开发过程中是不可能没有错误投入的。
机器人小车技术上门槛较低,资金投入也少,市场上的各种产品和零配件的支持也较多,虽然简单,但可以实现的功能可一点也不少。
我在这里凭自己的经验介绍一些自己动手制作机器人小车的基础知识,如果你是曾经自己动手做过的高手,那么你可以绕行,我这里介绍的都是为未入门者准备的最基本的理论知识和一些动手经验。
那么现在我们开始,首先是理论部分——小车的控制结构。
[一]小车的整体控制系统
小车是怎么来控制的?为什么小车判断出障碍物后可以自动的绕开?
理论:控制工程——处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。
包括对自动控制系统提出要求(即规定指标)、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。
它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。
闭环控制:闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。
开环控制:开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。
一般稍微复杂一点的机器人小车都是闭环控制,也就是说它有一个反馈机制,会根据自己配备的各种传感器来读取环境信息,并且根据这些环境信息来决定自己下一步的行动,决定好后将行动指令发给执行系统,使机器人做出合适的动作。
当然也有的机器人小车是开环控制,我就见过一个机器人小车配了一支笔,将机器人放在纸上,机器人一转,刷的一下在纸上画出一个圈来,当然由于摩擦力和机械误差等原因,画出来的圆圈可能不闭合,也可能不圆。
不过人家阿Q都说了:“孙子才画的圆呢……”
有点迷糊?没关系,其实简单一点说就是这样:机器人可以分为三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。
传感器部分:机器人用来读取各种外部信号的传感器,以及控制机器人行动的各种开关。
好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。
控制器部分:接收传感器部分传递过来的信号,并根据事前写入的决策系统(软件程序),来决定机器人对外部信号的反应,将控制信号发给执行器部分。
好比人的大脑。
执行器部分:驱动机器人做出各种行为,包括发出各种信号(点亮发光二极管、发出声音)的部分,并且可以根据控制器部分的信号调整自己的状态。
对机器人小车来说,最基本的就是轮子。
这部分就好比人的四肢一样。
好的,现在我们来分析一下机器人小车的避障行为控制:机器人正在行走过程中(人在路上走),忽然接收到装在机器人前部的传感器发来的一个“左前方有障碍物”的信号(人
眼发现左前方有一根电线杆),我们事先写在机器人控制芯片中的程序算法要求机器人发现左前方有障碍物就往右边转(人发现左前方有电线杆就应该往右躲——什么,你还要继续往前走?你牛!那我就等着听响了,哦,原来你只是想去看上面的小广告……),控制芯片对机器人的驱动器——或是轮子,或是双足——发出向右转的指令(人大脑发出向右转的指令,通俗点说就是“拐了拐了”),此时机器人的执行器部分应该立
即响应控制器的指令,改变自己的状态,使机器人的前进方向改变,避开障碍物(恭喜你,躲开了电线杆)。
怎么样,是不是有了点机器“人”的意思?
那么这三部分是怎么联系起来的呢?很简单:电!其实机器人小车就是一个电子作品,传感器将外部的光信号、声音信号、温度信号等全部转换为控制部分可以接受的电信号,控制系统发出的指令也是各种电信号,通过执行部分转变为电机输出的扭矩、声音、光信号等等。
下面我来分别介绍一下这三个部分。
[二]传感器部分
传感器是机器人的眼睛,想要小车完成不同的任务就要配备各种不同的传感器。
现在市场上林林总总的传感器数不胜数,一般个人机器人爱好者经常使用的有碰撞检测
传感器(碰撞开关)、红外测障传感器、红外测距传感器、光敏电阻、电子温度计、电子指南针等等。
一般机器人用的传感器返回的信号分两种:一种返回值很简单,只有两个状态:“有”或者“没有”;“是”或者“不是”;“0”或者“1”。
我一般习惯把这种量称为“状态量”。
它所反映的是一种状态,只是简简单单的“是”或“否”。
比如“机器人左边有没有障碍物”,“有没有声音信号”等。
还有一种返回值返回的是一个已知范围内任意值,比如一只光敏电阻返回的信号就可能是0~5V范围内的任意电压信号。
我一般把这种量称为“强度量”。
它所反映的是一个有效范围内的强度。
比如“机器人左边的障碍物有多远”,“现在的声音信号有多强”等。
“状态量”反映的信息较简单,相应的传感器也较简单,成本较低。
而“强度量”反映的信息则较丰富,相应的传感器的成本就会比较高,同时给控制上也带来了更大的灵活性和复杂性。
下面我们来看一些常用的传感器:
碰撞开关:电路常开,碰到障碍物后连通,可以用来检测机器人是否发生碰撞。
光敏电阻:光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
可以用来检测光线强度。
红外测障传感器:红外测障传感器利用红外线遇到障碍物会反射的原理,来检测某一方向上是否有障碍物的存在。
红外测距传感器:红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理,进行障碍物远近的检测。
红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号。
超声波测距传感器:超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原理,通过检测不同远近的反射面对超声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。
对于传感器,很多人觉得只要看看文档,知道怎么用了就行。
但我的建议是:不但要知
道怎么用,还要知道其检测原理。
只有深刻的理解了传感器的检测原理,才能具有更好的发散性思维。
我举一个例子:当初在学校开展机器人灭火比赛,我们用了厂家提供的地面灰度传感器依靠可见光反射来检测地面白线,效果一直不是很理想。
后来有同学仔细研究了当时电机上配备的光电编码器,发现其原理就是利用红外线在不同颜色表明上反射率不同检测高速旋转的电机上黑白相间的码盘来测出电机的旋转速度,动手将光电编码器上的红外检测模块拆下来装在机器人底部,用来检测地面白线,检测效果一下子好了很多。
购买途径:当地的电子市场,或是网上购买(现在很多机器人商家都有各种各样的传感器提供,其实原理和适用范围都差不多,很多都可以互换通用)。
购买时需要注意的是传感器的电压范围和有效范围。
终极开发:图像识别依靠一只摄像头,根据摄像头返回的视频信号,计算出各个不同物体距自己的距离以及其运动速度等等。
如果你可以迈入这一步,那么,有一门叫做“机器视觉”的学科的大门也就向你敞开了。