全國大學生光電設(shè)計大賽論文(存儲版)
【正文】 圖5 電機開環(huán)機械特性曲線 這里重點分析一下負載變化對電機轉(zhuǎn)速的影響，降壓回饋制動以及電壓反接制動性能。特征包括：小車直行時的方向和邊線的角度；行駛過程和邊線的距離；轉(zhuǎn)彎方向標志；轉(zhuǎn)彎方向標志識別后距離路口的距離；轉(zhuǎn)彎過程中內(nèi)彎道的連續(xù)跟蹤；入庫標準的識別；入庫時底線距離的監(jiān)控?？偪刂颇K讀取道路特征信息和從車體的速度測試模塊得到的速度等狀態(tài)信息進行綜合判斷，從而判斷出小車當前所處的狀態(tài)和應(yīng)采取的控制方案，從而通過電機和舵機控制模塊進行小車速度、角度等指標的控制。2． 研究方案根據(jù)所要實現(xiàn)的系統(tǒng)功能，我們制定了如下的設(shè)計方案：在小車上安裝2～3個小攝像頭，通過攝像頭拍攝小車行進過程中的車道信息和相關(guān)指示標志符號，通過實時圖像采集和信號處理識別道路特征和標識特征，并將各種特征發(fā)送到總控制模塊。 在FPGA中通過Verilog編寫程序?qū)崿F(xiàn)對存儲在SRAM中的圖像進行實時處理和特征識別。當電機轉(zhuǎn)速一定時，通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為0，電機停止轉(zhuǎn)動。當電機高速運行時，反接制動轉(zhuǎn)矩幾乎是減壓制動轉(zhuǎn)矩的2倍，同時電流也是降壓制動時的兩倍，要比額定電流大的多。 步驟3 轉(zhuǎn)彎之后，如上步驟1，最終使小車直行； 步驟4 當攝像頭1,2同時識別到黑色標志物時，如圖8，單片機命令，停車入庫結(jié)束，小車發(fā)出聲光信號，同時，比賽結(jié)束。進一步證明了其可行。四．擬解決的關(guān)鍵問題 怎樣合理的選擇攝像頭的個數(shù)以及攝像頭安裝的高度、位置和角度，才能保證在轉(zhuǎn)彎處盲點最少以及順利采集到轉(zhuǎn)角特征，并且使其垂直投影不壓界 如何利用攝像頭采集到的信號使小車快速轉(zhuǎn)彎。數(shù)據(jù)的判讀是指COMS攝像頭傳回的賽道紅線的夾角和標志物形狀的識別，將數(shù)據(jù)傳給單片機，單片機在對其加以處理，輸出指令，讓小車按照要求行駛。五．特色與創(chuàng)新點1. 利用圖像傳感器，實現(xiàn)全程導航，對比賽場地要求低，抗干擾能力強，減少意外情況的發(fā)生。中性轉(zhuǎn)向雖然能較好地利用側(cè)向力（與車輪前進方向垂直的分量），達到最大的轉(zhuǎn)向速度，但卻無法預(yù)計汽車的制動甩尾。圖10 轉(zhuǎn)彎前后攝像頭中出現(xiàn)的部分圖像 備注：圖a 小車直線行駛時，右邊攝像頭拍攝到的紅線效果圖 圖b 小車預(yù)判到黑色標志物，到達預(yù)定距離，開始減速，后保持勻速圖c 看到此標志物小車開始轉(zhuǎn)彎圖d 小車轉(zhuǎn)彎過程1 圖e 小車轉(zhuǎn)變過程2經(jīng)過上面的單個攝像頭的導航，整個轉(zhuǎn)彎過程都能識別到紅色寬帶的角，說明這種拐彎是可行的。圖6 車體機械結(jié)
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