IntoRobot智能小车的设计

zhang209a

转载自：http://bbs.intorobot.com/thread-968-1-1.html


一、智能小车简介
智能车辆又称为轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。当今半导体在汽车中的应用越来越普及，汽车的电子化已成为行业发展的必然趋势。它包括了汽车电子控制装置，即通过电子装置控制汽车发动机、底盘、车身、制动防抱死及动力转向系统等，到车载汽车电子装置，即汽车信息娱乐系统、导航系统、汽车音响及车载通信系统等等，几乎涵盖了汽车的所有系统。据统计，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例不断上升，汽车电子的迅猛发展必将满足人们逐步增长的对于安全、节能、环保以及智能化和信息化的需求。

  智能小车是一个很好的试验模型，对各个层次的研究、仿真都有一定的实用价值。本次所设计的“遥控型智能车”采用IntoRobot neutron控制板为主控器，该控制板具有体积小、集成度高、支持在线编程与烧录并兼容Arduino编程方式、自带高速Wi-Fi与ARM处理器、接口丰富、软硬件全部开源等特点，可以大大缩短作品开发周期。采用编码器对小车车轮进行速度测量，由控制器进行PID控制，最终可使智能小车速度维持在我们的理想范围内。利用IntoRobot在线开发云平台提供的“游戏手柄控件”，可以很方便地实现小车的远程遥控控制。小车上半部分为机械臂，同样可以通过手机控件实现对机械臂的遥控控制。

   

二、智能小车平台的搭建
智能小车采用12V电池供电，并经过降压稳压模块降压为5V和6.5V后可以分别给neutron控制板和机械臂的舵机供电。
小车驱动电机主轴加装编码器，可以在一定时间内对编码器脉冲个数进行计数，由控制器将数据处理后可以分别得到小车左右两轮的转速。通过与理想转速进行比较，利用PID算法可以获得车轮电机电压的调整值。这一过程实现了智能车速度环的闭环控制，可以使小车获得较为稳定的移动速度。
通过IntoRobot提供的“游戏手柄控件”（控件同时适用于手机App和网页Web端）可以实现遥控控制智能小车的速度档位选择、前进、后退、转弯等功能。控制信号通过neutron上的WIFI模块接收。
机械臂部分共六个自由度，由另外一个neutron控制板输出6路不同频率的PWM波分别进行控制6个关节处的舵机，实现机械臂在空间中的移动。两块neutron之间采用串口通讯，即可以由第一块neutron控制第二块neutron的PWM输出。

        控制程序的编译可使用intorobot提供的在线编程，并且该编译系统已经将大部分常用函数封装好，用户只需要直接调用即可，可以省去很多底层的繁琐的配置过程，非常有利于产品或系统的快速开发，大大缩短了编程周期。
  

三、智能小车使用说明
（一）游戏手柄控件
  

  （1）速度选择键：1、2、3、4分别对应四个档位的速度，按键值越大速度越快。档位键按下一次便可选择档位，直到按下其他档位键或者停止键，才会改变当前速度。
  （2）停止键：按下停止键，小车停止。
  （3）方向控制键：控制小车前进、后退、左转弯、右转弯。按下前进键，小车前进，再次按下前进键，小车停止。再一次按下前进键或者后退键，小车会再次前进或后退。后退键的使用方法同前进键。
而左转键、右转键需要持续按住小车才会左转、右转，一旦松开按键，小车恢复直线行驶。
（二）机械臂控件

舵机控制板比较简单，从上到下6个滑动条分别对应机械臂从“底座”到“机械爪”6个舵机（即滑动条“从上到下”对应机械臂“从下到上”）。拖动相应滑动条，对应的关节便会转动。