2014-2015年pace主要活動年度總結(jié)會

1、WE ARE PacerSSC電控組 2015 年工作總結(jié)及展望電控方案的修改未來的展望CONTENT目錄The scenery here is exceptionally beautiful.電控部遇到的問題電控部遇到的問題The scenery here is exceptionally beautiful. 9月份開學(xué)之際，SSC項目電控部經(jīng)歷了一次換屆。當(dāng)時SSC項目采用的是25NM舵機驅(qū)動四輪轉(zhuǎn)向，并采用傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向和電控轉(zhuǎn)向聯(lián)合控制的控制方式，但存在著3個待解決的問題。SSC底盤電控ABOUT The scenery here is exceptionally beautiful.

2、問題一問題二問題三TEAM MEMBERS舵機力矩太小 采用25NM的舵機在電控轉(zhuǎn)向時總出現(xiàn)電機堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，考慮到今后還要增重，25NM的舵機無法滿足要求。采用增加減速器的方法又會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動角度受限。前輪電控轉(zhuǎn)向堵轉(zhuǎn) 相比后輪轉(zhuǎn)向單純的力矩問題，前輪轉(zhuǎn)向用于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向機構(gòu)的干涉問題導(dǎo)致電機堵轉(zhuǎn)，無法轉(zhuǎn)到所設(shè)計的角度。通訊方式 在通訊方面采用的是手機藍牙串口通信進行控制，由于程序的問題實時性不高，且交互設(shè)計不是很理想。舵機問題 由于舵機只有25 NM 的力矩，而加減速器會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動角度受限，所以需要尋找新的四輪電控方式。各問題對應(yīng)的原因及解決方案 前輪轉(zhuǎn)向問題通信問題 由于傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向的干涉，前輪無法

3、像后輪一樣實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，因此考慮去掉機械轉(zhuǎn)向，采用純電控的控制方式。 之前通訊實時性不佳的原因在于程序編寫時循環(huán)方式不佳，修改程序即可。交互設(shè)計方面計劃開發(fā)手機app，從而實現(xiàn)用戶體驗的提升電控方案的修改The scenery here is exceptionally beautiful.1）在四輪電控方面采用步進電機代替原有的舵機，由于步進電機沒有角度的限制，所以不用擔(dān)心減速器造成的角度受限問題。2）在前輪轉(zhuǎn)向方面的問題，拋棄了傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向功能。在正常行駛模式中，采用位移傳感器檢測方向盤轉(zhuǎn)動的角度，將角度信號轉(zhuǎn)換成電信號并控制步進電機進行轉(zhuǎn)向。3）在通訊方面，通過修改程序已經(jīng)解決了實時控

4、制的問題，app的開發(fā)還在進行中。電控方案的修改1）相比舵機，步進電機是通過脈沖個數(shù)控制旋轉(zhuǎn)的角度，因此若重復(fù)發(fā)送角度信號，步進電機會聯(lián)系轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，無法實現(xiàn)限定角度的功能。修改方案遇到的問題及解決方案2）在電控轉(zhuǎn)向方面程序需要判斷方向盤轉(zhuǎn)過角度的同時還要判斷其轉(zhuǎn)過的方向，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向功能。1）在步進電機限定角度的問題中，我們在程序中設(shè)定了一個記錄當(dāng)前角度的標(biāo)志位，通過與該信號進行比較，判斷是否需要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)角度，從而實現(xiàn)角度鎖定。2）在判斷方向盤轉(zhuǎn)動的方向問題上，我們除了設(shè)置記錄當(dāng)前角度的標(biāo)志位外，還設(shè)置了保存方向盤中心位置的標(biāo)志位。通過與這兩個標(biāo)志位的比較實現(xiàn)判斷方向盤轉(zhuǎn)動方向

5、的功能。 初步實現(xiàn)了電控四輪轉(zhuǎn)向以及側(cè)方停車的功能。修改方案后現(xiàn)在實現(xiàn)的功能 實現(xiàn)了四輪純電控的控制模式，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向行駛模式。 實現(xiàn)了高實時性的通訊控制，可在傳統(tǒng)模式以及四輪轉(zhuǎn)向、側(cè)方停車功能之間自由切換。未來的展望The scenery here is exceptionally beautiful.傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)未來的展望 虛擬駕駛物聯(lián)網(wǎng)在這個互聯(lián)網(wǎng)時代，Smart Car 需要與網(wǎng)絡(luò)連接起來。在今后的工作中，我們電控部打算基于Arduino擴展板Ethernet W5100內(nèi)置的WizNet W5100 TCP/IP微處理器的功能，將SSC的主控芯片Arduino設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

6、器。Ethernet W5100ZigBee物聯(lián)網(wǎng)Ethernet W5100擴展板可將Arduino設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過傳感器采集到的車內(nèi)數(shù)據(jù)就可以被傳到網(wǎng)上，用戶只要可以上網(wǎng)，就能實時查看自己車內(nèi)各方面的數(shù)據(jù)信息。 在傳感器節(jié)點方面采用ZigBee低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)，將單個傳感器串聯(lián)成傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)底層傳感器節(jié)點的互聯(lián)功能。通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及底層傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)車內(nèi)數(shù)據(jù)的實時檢測控制，初步形成物聯(lián)網(wǎng)的概念。 由于Smart Car所有的控制部分都基于傳感器返回的電信號，通過中控芯片分析處理從而發(fā)出相應(yīng)的控制信號，這樣就為在車外進行虛擬駕駛提供了可能。 我們電控部

7、打算在實現(xiàn)基本電控功能外，在車身外部增加一套控制系統(tǒng)，包括主控芯片、方向盤位移傳感器、油門以及剎車信號，并在車上增加一個攝像頭進行圖像傳遞。通過兩塊芯片的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)置，使得車外的控制系統(tǒng)與車身中的控制系統(tǒng)實現(xiàn)實時通信，從而達到在車外控制試車駕駛的功能。虛擬駕駛 若能實現(xiàn)實時的虛擬駕駛功能，再搭配具有相關(guān)功能的智能硬件，如四旋翼、智能小車等，并配備相關(guān)勘探檢測功能的儀器設(shè)備，Smart Car將在搶險救災(zāi)、偵查巡邏、地形勘探以及不適合人員進入的危險區(qū)域的檢測工作等方面擁有廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)虛擬駕駛實車功能完善基于ZigBee低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)設(shè)置底層車身傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各個節(jié)點的數(shù)據(jù)采集與交互?；贓thernet W5100擴展板可將Arduino設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，將各個傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，實現(xiàn)實時監(jiān)控的同時提供用戶根據(jù)數(shù)據(jù)進行反向操控的功能。將控制系