设计一采用FDC2214电容信号检测装置,基于keil5开发环境的stm32通过不同的手势检测FDC2214的电压信号的幅度,利用大数据拟合算法将不同幅度的电压对应的手势记录。
目的:装置能够精准的识别纸张数
内容:硬件部分采用以stm32单片机为主的硬件电路,外加电容检测装置FDC2214芯片;利用MATLAB采集不同纸张下的数据,先采用卡尔曼滤波,将数据去掉一个最大值与最小值取平均后多次拟合,得到一个线性的方程,从而放入纸张,带入方程再加上一个环境误差函数(FDC2214电容传感器极为敏感,对光,温度,湿度要求苛刻,比赛现场需要对现场环境采集),最后就可以得到纸张数。
目的:智能车在最短的时间内,且不出赛道以及卡在路肩的前提下车身不得出界超过车身的一半,要通过圆环,障碍物,断路,坡道,识别斑马线。
内容:
硬件部分采用基于mos管与光耦隔离芯片的mos双电机驱动板,MOS电机可驱动两路支流电机 ,电流高达40A。该电机驱动基于IR2104S+LR7843设计 ,在大电流处均进行了开窗设计,带有74LVC245总线驱动芯片,实现隔离,保护单片机的主要硬件电路。
软件部分主要是基于IAR的NXP系列的k60单片机的开发控制,外加鹰眼摄像头图像识别,其中用到了双边扫描算法(即从赛道的中间往两边扫描到赛道边界位置,保存在左右边界数组中,然后获取边界到中线的误差error,后续把这个偏差放到电机或舵机控制中),舵机使用pd控制(相对于传统的pid控制,pd控制对于舵机反应更迅捷),电机的均采用增量式pid(相较于位置式pid算式中不需要累加。控制增量su(k)的确定仅与最近k次的采样值有关,所以较容易通过加权处理而获得比较好的控制效果)。
目的:相较于上一年这次新增加了车库以及会车传球元素,要求参赛选手前车从车库发出,最后在赛道靠中间指定的位置(后车在此等待接球)将前车带的球稳定的传给后车,后车得到后顺利进入车库并停稳,在赛道中也要通过圆环,坡道,识别斑马线。
内容:
硬件部分与上届基本改动不大,只是多了一些3D打印,以及舵机控制,最重要的是三轮车的平衡以及重心问题(经过很长的一段时间研究发现重心靠后,越低越好)。
软件部分其中的一辆车(为三轮车,前面一个万向轮,后边两个电机轮)为tasking开发环境下的Infineon tc264单片机的控制,另一辆车与上届变化不大。三轮车采用的小钻风彩摄摄像头,然后灰度化,用大津法得到动态阈值(相对于传统的二值化的固定阈值,适应性得到提升),接着也是用双边扫描算法(即从赛道的中间往两边扫描到赛道边界位置,保存在左右边界数组中,然后获取边界到中线的误差error,后续把这个偏差放到电机或舵机控制中),电机的均采用增量式pid(相较于位置式pid算式中不需要累加。控制增量su(k)的确定仅与最近k次的采样值有关,所以较容易通过加权处理而获得比较好的控制效果)。由于三轮没有舵机,所以转向只能靠差速,所以这里的速度环用的是分段pd控制,再将权值加到电机的pid中,对于传球装置采用双舵机转向控制。