既然是日记形式的博客,那就不像技术向博客那么严肃,我们就以时间为序来讲述我参加的这次智能车竞赛吧

背景与动机

因为自己本身就在学校的机器人学院,因此也能很早的接触到各种各样的不同构型的机器人,比如水下机器人、无人机、无人狗、工业机械臂(协作的、工业的),其中我最感兴趣的还是无人车(这可能是男人天生对于车的爱吧),还要插一嘴的是,欢迎大家报考B6联盟之一,西南大学的取反——东北大学的机器人学院,以上提到的机器人大部分都可以在本科阶段接触和使用到呦~
除了对于学术的追求之外,对于德育分和丰富简历的渴望也在另一方面驱使我走上了搞车之路,在大二学年我已经接触过turtlebot3,并在其上面实现了一些功能,相当于对于智能车已经有了一定基础。
turtlebot3
但即将介绍的比赛却是我实际参加智能车领域的第一次比赛,我们参加的比赛是2020年辽宁省大学生电子设计大赛,同时我们取得了省二等奖的成绩。
省赛二等奖

比赛

取得资格

参与过电赛的小伙伴都知道,国赛和省赛是每年交替举行,而2020年恰好是省赛年。在比赛的前一学年恰逢我刚学完数电模电,并且学了一点ROS知识,硬件软件知识都学了一些,当时属于是有点膨胀,想的是组个队参加电赛一展身手,最后的结果证明我们确实有两下子,但也就是两下子
我们的学校对于电赛参赛资格的确定是校赛——省赛——国赛,这也就意味着我们必须要先参加校电赛以取得省赛的参加资格,这也就引来了我们第一阶段的比赛

校赛

虽然省赛有很多方向,可以做仪器仪表,也可以做智能车相关的题目,但是我们的校赛题目却很唯一

  • 设计三款电路,要求给定确定数目的电子元件(运算放大器),利用Multisim搭建电路,最终对输出电流或电压需要满足题目的要求

最终我们搭建的电路大概长这个样子
电赛1
电赛2
比上赛了之后才知道,作为考试做题家的我,对于这些电路的设计在课本并没有写,这就要求我们需要上网查文献,过程虽然痛苦,但是最后看到我们的电路也能颤颤巍巍的输出我们想要的电压状态,心里的满足感和开心感也是相当丰富的,天道酬勤,最终我们小组压线进入获取省赛资格。
校赛成绩

省赛

确定选题

电子设计比赛的一大特点就是大家可以选择自己擅长的领域题目去实现,因此我们选择的就是其中的C题——坡道行驶电动小车,题目内容用我自己的话去总结就是要求车模能够准确且迅速的沿着轨迹(赛道)爬坡,题目在这
省赛题目

比赛过程

区别于往年都是线下集中比赛的形式,2020年的比赛形式是线下邮寄车模,线上视频检验结果,因此我们的首要工作是先搭建赛道。

搭建赛道

搭建赛道的形式也很粗暴,我们的指导老师闻老师在木材市场购买了一块大木板子,我们就根据题目的要求先搭建赛道,我们最终设计的赛道可以说是几何数学的集大成者,工程制图的模板,画木板可能也叫画板子吧

车模

对于比赛本身,我们想象的智能车是长这样
车模
实际上,我们的省赛小车长这样
车模2
与ROS不能说毫不相关,只能说没有关系,我们在板子上主要还是用C进行烧录
板子
我们的比赛板的样子如上,对于比赛题目,其实看到黑白相间,都不难想到利用红外传感器来循迹,事实也是这样,我们确实买了红外传感器,但是当编写程序后发现,这批传感器的质量不太好,有了不如没有,因此我们就把红外传感器拆卸掉,抛弃闭环控制的思路,转向开环

开环!开环!

如果对题目仔细分析其实题目有一定的困难,让我们力学分析:如果速度大,车是可以冲上高角度木板,但是随之而来的是摩擦力变小,小车容易漂移;如果速度小,小车不容易打滑,但是却舍弃了时间,容易超时。如何在速度和稳定之间进行折中成为了我们的问题。
开环思路就想前苏联改造拖拉机坦克一样简单粗暴,思路简单来说就是,我们对于赛道不同角度重复反复采样,先按照我们设计的时间手动驱动小车上坡,通过车轮编码器接口获取小车应该在何处舵机转弯再转回来,获取小车应该什么时候停止,这里的什么时候其实意义是小车的编码器数值,最终再将手动驱动获取的不同角度的编码数据写在程序里面,这就实现题目要求,对于这种简单粗暴的做法,我们常常有一个名词形容他———状态机,同时切换状态的接口,我们放在了按钮上,由于按钮可能被反复按到而不被发现,我们也使用了蜂鸣器用来提示按下次数。
事实证明,我们的做法是简单有效的,在最后也取得了不错的成绩。
小车装箱
小车装箱2

写在最后

比赛本身可以拿三言两语就可以叙述完,但是比赛带我的意义确实重大的,比如在比赛日当天,我们小车的表现并不是很好,我们的比赛目标是保证前四题没问题,冲第五题,但是当我们做到第四题时,可能是小车被封存两天的原因,在高坡度下有较为严重的打滑,当时看到这种情况我们的内心是崩溃的,尤其是想到比赛的那几天几乎没睡过几个完整的觉,在微机原理课上睡觉淌下的口水能够填满南湖,这也导致我们有点自暴自弃,在评委老师们询问我们的车模还有没有什么别的绝活的时候,我说我们的车特别快,我们互相看了看对方,点了点头,按了按钮10次,这意味着小车切换到了狂暴状态,是我们设置的速度的极限,冲一冲吧,虽然我们最终放出了我们的必杀技,但只可惜最后还是空大了,小车毫无疑问的冲出了赛道,当比完赛我们还互相安慰对方,能得到省三就感激了,最终的结果是我们压线获得了省二。
省赛成绩21
罗翔老师的大多数命定论我觉得很有道理,努力会带来收获固然没错,但是太过于相信努力会让我们自满,当我们成功时会让我们瞧不起“失败者”,认为他们是没有付出应有的努力,同时努力可能也会让我们失望,当我们付出了很多努力但仍然没有获得成果时会让我们痛苦,或许可以相信大多数事情其实并不是个人的力量能够控制,但是,但是我们也需要努力,做好那些能够被自己控制的部分。
_最后,希望大家心想事成,加油吖_