智能车竞赛感想
在几个月的的“飞思卡尔”智能车的制作和研究过程中，从赛道的电源制作、信号检测模块再到小车的主板的制作；从小车可以勉强跑动到尝试各种算法，分析其可行性来让小车得到提速。我们一步一步地走过来，从中学到了不少的知识，总结了不少的经验。在每个阶段中，我们都尽量地将小车改进和完善，争取达到最优效果。
在智能车的制作过程中，我们的小车曾经出现过很多问题，如小车在行驶的中途突然停车，起跑线判断出错，电机驱动烧毁，因为信号微弱经常冲出赛道等问题，或多或少拖慢了我们的进度，但经队员们不断的努力，和指导老师的帮助，我们从硬件和软件上做了一步步的改良和升级，渐渐对各模块有了深入的认识，对整体有了清晰的把握，我们在不断的前进的同时，小车也不断的加速前进。
从小车总体性能各因素考虑，小车系统分为采集、处理、控制三部分。对于采集部分：由于电磁组特点决定了小车的前瞻比较小，而前瞻的大小对速度是有着很大的影响。在这个过程中，我们分析了电感的各种摆放方式对磁场的检测结果。电磁组的传感器的摆放具有比较大的灵活性，这是优点。但对采集回来的信息如何进行有效处理是个难题。由于我们对空间磁场的具体分布的认识不足，也没找到比较好的分析方法，只是运用最简单的左右手法则来确定。这是我们队不足的地方，没有科学的分析方法。关于处理和控制部分：传感器的摆放决定了控制算法。由于没有太多的时间与分析，我们采用的是最简单的摆放方式，但也是很有效的方式，因为信号变化在区间内单调，而双排传感器的摆放能够得到一定的前瞻距离（电磁组的车长度不限）。但长度不是越长越好，太长的话容易在过弯的时候检测到临近的赛道而冲出跑道。在控制算法上，有待尝试多种思路进行比较。当小车行驶较快的时候，机械问题突出，严重影响了小车的运行，制约了小车的提速空间。
一个成功的小车必有三个团结合作的伙伴，尺有所长，寸有所短，只有相互结合，互相合作我们才能走得更高更远。我们小组有软件实力强的伙伴和硬件不错的，还有细心耐心自信的我，大家都喜欢实验，喜欢专业，想要了解更多知识，没事我给大家鼓劲加油，相互沟通，相互学习，整理学习资料，收集信息，虽然我们都还有许多不懂，但我相信，困难是暂时的，成功是必然的。我自信、我坚持！
每年都会有很多新人怀着满腔热情来做智能车，但其中的很多人很快就被耗光了热情和耐心而放弃。很多新人都不知道如何入手，总有些有劲无处使的感觉，觉得自己什么都不会，却又不知道该干什么。新人中存在的主要问题我总结了以下几点： l缺乏自信，有畏难情绪 作为新人，一切都是新的。没有设计过电路，没有接触过单片机，几乎什么都不会。有些新人听了两次课，看了两篇技术报告，就发现无数不懂不会的东西，于是热情在消退，信心在减弱。这些都是放弃的前兆。殊不知，高手都是从新人过来的，没有谁天生什么都会做。一件事件，如果还没开始做，就自己否定自己，认为自己做不到，那么肯定是做不到的。 l习惯了被动接收知识，丧失了主动学习的能力。 现在的学生大多从小习惯了被灌输知识，只学老师教的，只学老师考的。殊不知一旦走向社会，将不再有老师来教，不再有应付不完的考试。做智能车和传统的教学不同，学生将从被动学习的地位转变为主动学习。就算有指导老师，有指导的学长，但也都处于被动地位，往往都不会主动来教。有的学生一开始就没有转变思想，还希望就像实验课一样，老师安排好步骤1，2，3……，然后自己按照老师安排好的步骤按部就班的完成。这样的学生，往往都丧失了提出问题和分析问题的能力，只是一个应付考试的机器。要知道，解决问题的第一步是提出问题，如果总等着别人来教，那么问题永远会挡在你面前。 l缺乏团队精神和合作意识 智能车比赛是以团队的形式参赛，只依靠个人能力单兵作战就能取得好成绩的是很少很少的。当今社会，任何人的成功都离不开身后的团队的支撑。智能车是一个很复杂的系统，电路、机械、传感器、单片机、底层驱动、控制算法……。如果所有的任务都是一个人去完成，固然锻炼了自己，但想做的很好却很不现实。很多新人，来到实验室，来到一个陌生的环境和团队，连向学长请教，和同学交流的勇气都没有，又如何融入团队呢。除了要主动融入团队，还要培养自己的团队意识。团队精神往往表现为一种责任感，如果团队遇到问题，每个人都只顾自己，出了错误，不想着解决问题，而是互相推诿埋怨。这样的团队，肯定是无法取得好成绩的。 l缺乏耐心和细心的精神 其实把一件事做好很简单，细心加上耐心。不细心就想不到，没有耐心，即使想到了也做不到。做事怕麻烦，将就，说白了就是惰性在作祟。明明可以把支架做的更轻更漂亮，明明可以把程序写的更简洁，明明可以把电路设计得更完善……。其实，每个人都有很大潜力，如果不逼自己一次，你永远不知道自己的潜力有多
智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统。它集中的运用了计算机、传感器、信息。通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 一.国外智能车设计竞赛 (1)美国的智能车大赛 美国国防部与院校、企业和发明家联合开展，全球领先的智能汽车竞赛。 2007年11月，美国第三届智能汽车大赛在加州维克托维尔举行。本届智能汽车比赛的目标是对未来科学家的激励。大学、企业和发明家们期望制造出通过洛杉矶和拉斯维加斯间荒地、行程160km的自主控制汽车。 参赛汽车的车顶上有旋转的激光器，两边有转动的照相机，完全由电脑控制，利用卫星导航、摄像、雷达和激光，人工智能系统可判断出汽车的位置和去向，随后将指令传输到负责驾驶车辆的系统，丝毫不受人的干涉，用传感器策划和选择路线。参赛的无人驾驶智能汽车沿着附近公路飞奔。 (2)韩国大学生智能车大赛 韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办，以HCS12单片机为核心的大学生智能模型汽车竞赛。 组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。 二.国内智能车辆竞赛现状研究 (1)竞赛的起源 2005年11月，中国教育部高等学校自动化专业指导分委员会与飞思卡尔半导体公司签署了双方长期合作协议书。协议书规定从2006年起，飞思卡尔将至少连续5年协办“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛，提供参赛队的标准硬、软件技术平台和竞赛优胜者奖金,并为主办单位提供一定的竞赛组织经费,我国智能车竞赛由此开始. (2)智能车竞赛的地位 教育部：与老牌的数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等四大竞赛并列，被认定为国家教育部正式承认的五大大学生竞赛项目. 各高校：清华、交大、科大等名校均参加，最投入为北京科大，每年均举行校内赛（09年规模为79支队伍）. 校内：综合类竞赛（A类）仅3种，分别为智能汽车、机器人、挑战杯。 (3)竞赛历史——第一届邀请赛 2006年8月20日至21日在清华大学进行，共有来自全国57所高校的112支参赛队参加。赛道中只有直道和弯道，没有上下坡。从赛车寻迹技术方案来看，赛道检测方式也大体分为红外发射/接受管检测方式和CCD/CMOS摄像头检测方式两类。摄像头方案的成绩普遍好于红外传感器方案。 (4)竞赛历史——第二届，赛区+总决赛 扩大到全国具有以自动化专业为主的理工类高等本科学校约300余所。采取赛区和全国总决赛结合的形式。全国分为5个赛区，总决赛在上海交大举行。总决赛中出现上下坡的限制，比赛变得复杂了。小车的平均速度较比上年有了显著的提高，采用摄像头方案的成绩更加明显（决赛前十名的队伍全为摄像头队伍）。同比韩国的智能车大赛，我们的竞赛成绩已经超过了韩国。 (5)竞赛历史——第三届，赛区+总决赛 第三届智能车大赛在东北大学举行，有551支代表队伍参加了分区赛，104支队伍参加了总
第三届全国大学生“飞思卡尔”杯 智能汽车竞赛 技术报告 学校：北京科技大学 队伍名称：北京科技大学CCD一队 参赛队员：张鹏 徐怡 任亚楠 带队教师：刘立 马飞
关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日期：
摘要 本智能车系统设计以MC9S12DG128微控制器为核心，通过一个CMOS摄像头检测模型车的运动位置和运动方向，使用比较器对图像进行二值化处理，用光电编码器检测模型车的速度并使用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。为了提高智能车的行驶速度和可靠性，对比了各种方案的优缺点，使用Labview仿真平台进行了大量底层和上层测试。实验结果表明，系统设计方案可行。 关键词：MC9S12DG128，CMOS摄像头，PID，无线通讯
ABSTRACT In this paper we will demonstrate a smart car system based on the micro-controller unit MC9S12DG128.The micro-controller use a CMOS image sensor to obtain lane image information, then adjusts the model car`s moving position and direction. An inferred sensor measure the car`s moving speed. We use PID control method to adjust, the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor.So,we complete the closed-loop control to the speed and direction. In order to increase the speed and the reliability of the car, the advantage and disadvantage of the different schemes are compared, and a great number of the bottom layer and the upper layer tests are carried on combined with the Labview simulation platform.The result of tests indicates that the design scheme of system is available. KEYWORDS: MC9S12DG128，CMOS image sensor，PID
智能小车设计报告 摘要：随着智能控制技术和检测传感技术的飞速发展，智能小车在工业生产和家庭生活中得到了广泛应用。智能小车控制系统采用STC89C52单片机作为检测和控制核心，使用反射式红外光电传感器检测路面的标志线，采用红外蔽障传感器控制两车之间的距离。小车驱动采用前轮双驱动，利用减速直流电机控制小车的转向和速度。通过不断对单片机I/O口进行扫描来监测传感器的状态，根据监测数据控制两辆小车循线、转弯、交换速度和切道等动作，最终实现两小车按预定轨道行驶，并在规定区域超车的功能。系统相当于一个简单的车辆自动驾驶系统，经进一步改进后可应用在智能交通和无人探测等方面。 关键字：智能小车；单片机；传感器；减速直流电机；循线
目录 1 方案论证与比较- 1 - 1.1总体方案设计与比较- 1 - 1.2电机的比较与选择- 2 - 1.3电机驱动模块的比较与选择- 2 - 2 理论分析与计算- 3 - 2.1信号检测与控制- 3 - 2.1.1转弯与前进信号的检测与控制- 3 - 2.1.2加速减速(超车>信号的检测与控制- 4 - 2.1.3发挥部分切换跑道交换速度信号的检测与控制- 4 - 2.2两车之间的通信方法- 5 - 2.3 关于节能的设计- 6 - 3 电路与程序设计- 6 - 3.1电路设计- 6 - 3.1.1单片机最小系统- 6 - 3.1.2电机驱动模块- 6 - 3.1.3循线模块- 7 - 3.1.4两车通信模块- 8 - 3.2程序设计- 8 - 3.2.1程序流程图- 8 - 3.2.2源程序- 9 - 4 系统测试- 9 - 4.1测试方法- 9 - 4.1.1小车转弯的测试方案与测试条件- 9 - 4.1.2顺利超车的测试方案与测试条件- 9 - 4.1.3发挥部分换道与速度交换测试方案与测试条件- 9 - 4.2测试结果- 10 - 5 结论- 10 - 参考文献- 10 - 附录- 11 -
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目录
第十一届竞赛规则导读 参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。如果第一次参加比赛，则建议对于本文进行全文阅读。 相对于前几届比赛规则，本届的规则主要变化包括有以下内容： 1.本届比赛新增了比赛组别，详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务” 中的描述； 2.第十届电磁双车组对应今年的A1组：双车追逐组。其它组别与新组别的对应 关系请参见图2； 3.为了提高车模出界判罚的客观性，规则提出了两种方法：路肩法和感应铁丝 法，详细请见赛道边界判定”； 4.改变了原有的光电计时系统，所有赛题组均采用磁感应方法计时，详细请参 见“计时裁判系统”； 5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式； 6.赛道元素进行了简化，详细请参见“赛道元素”； 7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板，但赛题组A2不再需要赛道。 8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。 9.比赛时，每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟，没有现场修车环节。
一、前言 智能车竞赛是从2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。至今已经成功举办了十届。在继承和总结前十届比赛实践的基础上，竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵，设计新的竞赛内容，创造新的比赛模式，使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。 为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想，竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容，同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。 第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上，同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别，并按照“分赛区普及，全国总决赛提高”的方式，将其中一个类别拓展出创意类组别。第十一届比赛的题目各组别分别如下： ●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组； ●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组； ●创意类包括I1 电轨节能组。 图 1 不同组别，不同挑战度 每个组别在选用的车模、赛道识别方法、完成任务等方面存在差别，对于参赛选手不同学科知识和能力要求也不同，制作的挑战度也有较大的区别。相比较而言，
第二届“飞思卡尔杯”智能小车 技术总结报告 队名：BIT 电气二队 队员：叶林瓒李文楠 学院：信息科学技术学院 专业：电气工程与自动化 宣言：做到最好 2008-9-3
第二届“飞思卡尔杯”智能小车 (1) 技术总结报告 (1) 摘要 (3) 第一章：智能小车总体概况 (3) 1.1 概况 (3) 2.总体结构如图 (3) 3.作品智能小车如图 (4) 第二章智能小车硬件系统设计 (5) 2.1 控制核心DSP电路 (5) 2.2 直流电机驱动模块 (6) 2.3 智能小车路径检测 (8) 第三章智能小车软件设计 (11) 3.1算法描述 (11) 3.2主程序流程图 (12) 3.3 程序清单 (14) 四：总结与体会 (19) 五：参考书目 (19)
摘要 本智能小车采用飞思卡尔公司的56F8013VF DSP芯片作为控制核心，通过红外发射管和接收管识别路径，利用PWM技术控制直流电机的前进速度和方向，硬件电路基于提供的DSP 开发板可靠完善，软件采用C语言编程简单明确，经反复调试安装，形成一完整作品，可满足大赛要求。 关键词：DSP 智能小车路径识别 PWM控制技术 第一章：智能小车总体概况 1.1 概况 智能小车采用56F8013VF DSP开发板和一块通用板为基础，经焊接相关控制芯片而成，通过I/O口检测信号，输出PWM 信号控制直流电机前进停止左转右转。检测信号则为三组红外发射和接收管，黑线时输出高电平，白线时输出低电平。 2.总体结构如图
3.作品智能小车如图
第二章智能小车硬件系统设计 2.1 控制核心DSP电路 如图 输出主要包括： 1. 6通道PWM模块 2. 串行通行接口（SPI） 3. 16位定时器 4. 6通道12位ADC 5. 26个GPIO 智能小车主要利用PWM模块，定时器，GPIO口。
智能汽车竞赛活动总结 7月24日，第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛在兰州交通大学完美谢幕，经过半年多的努力与学习，我校工业中心（3）队在这次竞赛中获得西部赛区光电组三等奖，虽然成绩不是很理想，但是从学习的角度上看，学生确实学到了不少新知识、也逐渐成长起来。 “飞思卡尔”杯是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的全国大学生智能汽车竞赛，该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子电气、计算机、机械与汽车等多学科专业知识的创意性比赛，融合科学性、趣味性和观赏性为一体。至今我部已参赛两届，在全校形成了具有一定规模影响力，该竞赛给学生提供了广阔的学习空间，丰富了课外兴趣学识，增强了学生的动手能力，深受学生的喜爱。参赛的是工业中心（3）队的光电组，在指导老师的带领下，队员间团
结协作，紧密配合，包括前期准备、宣传，比赛以及赛后相关事宜都有条不紊地完成，同时十分感谢校领导及中心领导在此次赛事中的大力支持和帮助。 对于智能车的控制系统，采用Freescale16位单片机mc9S12SX128为核心控制器,利用16个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。看似简单的控制思路制作实属不易，除了兴趣之外，学生必须花费大量的时间和精力攻克各自负责的模块。 在制作过程中主要做了三个方面的努力： .单片机初始化模块，包括I/o模块、Pwm模块、AD模块、计时器模块、定时中断模块初始化； 2.实时路径检测模块，光电传感器检测黑线，将返回信号输入单片机的输入端口，经单片机内部AD转换，进行分析，得出合适的Pwm信号控制舵机转向； 3.舵机控制模块、驱动电机控制模块，通过直接输出Pwm 信号控制舵机和电机； 5月初，完成了智能车的最初组装以及调试，小车在赛道上能缓慢行走，接下来对各个有效参数进行修改、调试，终于小车的速度和稳定性也有了明显的提升，最后在程序中
第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 竞赛比赛事宜说明 本文将只对于光电组、电磁组和摄像头组的竞速比赛进行说明。有关创意竞赛的说明请参见《第七届全国大学生智能汽车创意竞赛说明》 一、比赛平台与比赛内容 1.竞赛采用秘书处统一指定的车模套件，车模控制电路须采用飞思卡尔半导 体公司的8位、16位、32位MCU作为唯一的微控制器。同一学校的同一组别中不同队伍之间需要采用飞思卡尔不同系列的微控制器。飞思卡尔不同系列的微控制器包括，32位Kinetis系列；32位ColdFire系列；32位MPC56xx 系列；8位微控制器系列（可使用2片）；16位DSC系列；16位微控制器9S12XS 系列；16位微控制器9S12G系列。秘书处可以提供K10、9S12XS128、MPC5604B 开发板、在线调试工具和培训教材，免费发放Code Warrior开发软件。2.参赛队伍在车模平台基础上，制作一个能够自主识别路线的智能车，在专 门设计的跑道上自动识别道路行驶。 3.按照车模识别路线方案比赛分成电磁组、光电组和摄像头组。通过感应由 道路中心电线产生的交变磁场进行路径检测的车模属于电磁组；通过采集道路图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行路径检测的车模属于摄像头组；通过采集道路少数离散点反射亮度进行路径检测的车模属于光电组。每一参赛队只能参加一个组别比赛。 4.竞赛根据赛车在赛道上运行单圈最短时间进行评奖。 5.比赛将首先按照地域划分为五个分赛区和三个省赛区。参加分赛区的学 校，不允许跨赛区报名。每个学校最多可以报六支队伍参加分赛区比赛，报名三支（含）以上队伍的学校必须包含有电磁、光电和摄像头三个组别的参赛队伍，如果只报名两支队伍，则他们必须分属于不同的赛题组。三个省赛区分别是安徽省赛区、山东省赛区和浙江省赛区。省赛区组委会可以根据本省参赛学校情况，制定相应的报名规则。从省赛区选拔参加全国总决赛队伍的规则必须和五个分赛区的报名规则保持一致。 6.分赛区和省赛区遴选出总数相同的参赛队伍分别参加电磁组、光电组与摄
1.1. 系统分析 智能车竞赛要求设计一辆以组委会提供车模为主体的可以自主寻线的模型车，最后成绩取决于单圈最快时间。因此智能车主要由三大系统组成：检测系统，控制系统，执行系统。其中检测系统用于检测道路信息及小车的运行状况。控制系统采用大赛组委会提供的16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片，根据检测系统反馈的信息新局决定各控制量——速度与转角,执行系统根据单片机的命令控制舵机的转角和直流电机的转速。整体的流程如图1.1，检测系统采集路径信息，经过控制决策系统分析和判断，由执行系统控制直流电机给出合适的转速，同时控制舵机给出合适的转角，从而控制智能车稳定、快速地行驶。 图2.1 1.2. 系统设计 参赛小车将电感采集到的电压信号,经滤波,整流后输入到XS128单片机，用光电编码器获得实时车速，反馈到单片机，实现完全闭环控制。速度电机采用模糊控制，舵机采用PD控制，具体的参数由多次调试中获得。考滤到小车设计的综合性很强，涵盖了控制、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科领域，因此我们采用了模块化设计方法，小车的系统框图如图2.2。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 图2.2 1.3. 整车外观 图2.3
1.4. 赛车的基本参数 智能车竞赛所使用的车模是东莞市博思公司生产的G768型车模，由大赛组委会统一提供，是一款带有摩擦式差速器后轮驱动的电动模型车。车模外观如图3.1。车模基本参数如表3.1。 图3.1 表3.1车模基本参数 1.5. 赛车前轮定位参数的选定
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 现代汽车在正常行驶过程中，为了使汽车直线行驶稳定，转向轻便，转向后能自动回正，减少轮胎和转向系零件的磨损等，在转向轮、转向节和前轴之间须形成一定的相对安装位置，叫车轮定位，其主要的参数有：主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束。模型车的前轮定位参数都允许作适当调整，故此我们将自身专业课所学的理论知识与实际调车中的赛车状况相结合，最终得出赛车匹配后的前轮参数[6]。 1.5.1. 主销后倾角 主销后倾角是指在纵向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角γ，如图3-2。模型车的主销后倾角可以设置为0、 2°?3°、 4°?6°，可以通过改变上横臂轴上的黄色垫片来调整，一共有四个垫片，前二后二时为0°，前一后三为2°?3°，四个全装后面时为4°?6°。 由于主销后倾角过大时会引起转向沉重，又因为比赛所用舵机特性偏软，所以不宜采用大的主销后倾角，以接近0°为好，即垫片宜安装采用前二后二的方式，以便增加其转向的灵活性。如图3.3。 图3.2 图3.3 1.5. 2. 主销内倾角 主销内倾角是指在横向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角β，如图3.4,它的作用也是使前轮自动回正。对于模型车，通过调整前桥的螺杆的长度可以改变主销内倾角的大小，由于前轴与主销近似垂直的关系，故主销内倾角
扎兰屯林业学校汽车运用与维修专业技能系列竞赛总结 在我校领导的高度重视和关怀下，在教科室、教务科的正确指导下，汽修专业教学组的全体教师共同努力下，汽修专业承办的汽修专业系列技能竞赛周各类竞赛项目圆满的落下了帷幕，此次技能竞赛较好的贯彻落实了我校关于开展专业技能竞赛活动的意见，突出了“以赛促练、以赛代考”的竞赛宗旨。我专业以此次技能竞赛为契机，在推进我专业教育教学改革方面积累了宝贵的经验，在一定程度上提高我校汽车运用与维修专业学生的学习积极性，促进了学生实际操作技能的提高。赛前我专业教学组紧紧围绕技能竞赛这一课题，在校领导、教务科、教研室的指导下，针对此次技能竞赛展开了深入的研究和探讨，并对此开展了一系列的备赛工作和预赛、决赛的活动。通过前期紧锣密鼓的筹备工作，根据2011-2012学年汽车运用与维修专业技能系列竞赛总体方案计划，本次专业技能系列竞赛共计报名学生159人，实际参赛学生143人。其中2010级学生报名参赛64人，实际参赛55人；2011级学生报名参赛95人，实际参赛88人。在本次比赛中共计54人获奖，其中2010级获奖学生22人；2011级获奖学生32人。经过激烈的角逐，10级07班学生王帅、张乐松同学取得了发动机故障排除竞赛项目的一等奖，10级17班学生倪文博、周龙龙同学取得了变速器、化油器、分电器综合竞赛项目的一等奖；11级06班李友、潘云雷同学和11级11班王旭东同学取得了发动机气缸测量竞赛项目的一等奖，11级11班苏赫、邹占友同学和11级06班潘云雷同学取得了汽车驾驶倒桩竞赛项目的一等奖。此次技能竞赛取得了圆满的成功，达到了赛前预期的效果，成绩是喜人的，但仍然存在一些不足之处需要在日后的工作中需要改进并且完善。下面就根据此次技能竞赛的成功经验以及不足之处做如下总结： 一、促进教育教学改革，认识职业技能竞赛的导向作用 职业技能竞赛有助于推动职业教育教学改革职业技能竞赛就如一个风向标，竞赛中所体现的对选手能力和素质的要求，可以引导专业教育教学改革。技能竞赛是以项目和任务为载体进行，注重对学生根据实际工作任务和工作情境，利用已掌握的技能解决问题能力的考察。这就要求在课程实施过程中以项目或任务为
2018年重庆大学智能车竞赛细则 一、车模要求 1. 基本要求与分类 比赛选手须使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模套件，大赛根据车模检测路径方案不同分为四轮光电组、三轮电磁组、两轮直立组、双车会车组和无线节能组和信标对抗组6个赛题组。车模的制作要求与第十三届“恩智浦杯”全国大学生智能汽车竞赛主委会给出的制作要求完全一致。 2.车模规定 ●禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎，如有必要，可以对车模中的零部件进行适 当删减。 ●禁止采用其他型号的驱动电机，禁止改动驱动电机的传动比。 ●禁止改造车模运动传动结构。 ●禁止改动舵机模块本身，但对于舵机的安装方式，输出轴的连接件没有任何限制。 ●禁止改动驱动电机以及电池，车模前进的动力必须来源于车模本身直流电机及电池。 ●禁止增加地面支撑装置，在车模静止、动态运行过程中，只允许车模原有四个车轮对 车模起到支撑作用，对于电磁平衡组，车模直立行走，在比赛过程中，只允许原有 车模两个后轮对车模起到支撑作用。 ●为了安装电路、传感器等，允许在底盘上打孔或安装辅助支架等。 ●车轮 ?参赛车模的车轮需要是原车模配置的车轮和轮胎，不允许更改使用其它种类的车轮和轮胎，不允许增加车轮防滑胶套。 ?如果车轮损坏，则需要购买原车模提供商出售的车轮轮胎。 ?允许对于车轮轮胎做适当打磨。如果原轮胎有花纹，则要求原轮胎花纹痕迹 ?打磨后依然能够分辨；如果原轮胎无花纹，则不允许对轮胎雕刻花纹。 3. 电路器件及电路制作限制 ●须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位处理器作为唯一的微控制器，使用 片数不受限制。 ●伺服电机数量不超过3个，除了原车模配置的转向舵机外，新增加舵机的型号必须由 广东博思公司提供的舵机FUTABA3010或者由北京科宇通博科技有限公司提供的S-D5 舵机。
比赛目的 设计一个轮式小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 比赛内容及任务 在规定时间内，机器人完成物料的分类搬运，并回到出发点，具体如下： 机器人采用轮式机器人形式；机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好的任务，即从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）抽3种颜色料块，然后抽3种颜料块在A、C、E的摆放位置，随后在已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（料块均要求摆放在场地图的A、C、E位置，B、D位置不放置物料，场地图参见比赛规则：比赛场地)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将三个料块快速准确地搬运到对应的三个颜色中心区域内，最后回到出发区。
规则一比赛场地
规则 1.1 尺寸 比赛场地为正方形。 规则 1.2 场地区域及标识 比赛场地用直线、圆及数字进行标识。详见图1、图2。
图 1 场地示意图 图 2 机器人出发区
规则二比赛用料块 使用5 个直径为40、高度为40 的料块，颜色分别为黄色、白色、红色、黑色、蓝色。可用白色PVC水管，侧面用喷绘不干胶贴装，并在中间增加十字形标记，以准确获得中心计分点。 规则三比赛队员装备 为了能公平比赛，本次比赛对于参赛队使用的机器人做如下限制，以便各个参赛队能在公平的平台上进行比赛。 1．控制器要求，组办方提供8051控制器，参赛队也可使用其他类型控制器。 2．轮子直径≤80mm。 3．机器人可以在规则允许的条件下，扩展多种传感器来对机器人的比赛进行精确的控制，以求更好的成绩。 4．机器人尺寸：机器人在地面的投影不超出：长250mm×宽160mm。 规则四裁判 1、规定项目比赛：每场比赛将委派两名裁判执行裁判工作，裁判员在比赛过程中所作的判决将为比赛权威判定结果，参赛队伍必须接受裁判结果。 2、裁判责任： 执行比赛的所有规则。 监督比赛的犯规现象。 记录比赛的成绩和时间。 核对参赛队伍的资质。 审定场地，机器人等是否符合比赛要求。 规则五比赛要求 1．比赛场地上有五个不同颜色（黄、白、红、黑、蓝）的得分区域，参赛队赛前进行现场抽签，每支队伍可以有最长5 分钟的调试时间。参赛队根据确定的任务进行准备调试。2．如现场条件许可，正式比赛前，所有机器人将统一编号，并摆放在指定区域。比赛时到摆放区域直接领取相应的机器人参加比赛。比赛完成再放回摆放地点。所有比赛结束方可领回机器人。如需维修等事宜需请示现场裁判是否许可。如现场条件限制，由竞赛委员会商讨决定如何编号等事宜。 3．各个队机器人参赛队按照赛前抽签的方式决定比赛出场次序并进行比赛。抽签时首先抽出三种色块，然后抽三种色块在A、C、E 的摆放位置；色块的颜色、位置和摆放顺序都是现场抽签决定的。 4．每支参赛队伍的正式比赛时间最长为3 分钟，机器人在得到裁判指令后启动，没有裁判指令不可以再次接触机器人，由机器人自主运行完成比赛，如果机器人连续停止运行超过20秒，则自动终止比赛。 6．设置“2 秒违例”规则，即计时开始后操作机器人的总时间不得超过2 秒，2 秒钟后人为触动任何一台机器人均视为违例，裁判将终止比赛并不计得分。 规则六比赛记分标准 规则 6.1 成绩及排名
简易智能电动车 学校：辽宁工程技术大学小组成员： 日期：2011年8月4日
摘要 本设计以STC89C52单片机为控制核心。经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。 关键字：控制；检测；红外对射；智能小车； The abstract This design to STC89C52 microcontroller as control core. The photoconductive resistance and infrared DuiShe complete follow mark, light and evades obstacles for the detection of comparison, the LM393 into the microcontroller. The internal process of single chip through complete control of the car. Key word: control; Detection; Infrared DuiShe; Intelligent car;
目录 1 方案论证与比较 (1) 2 各模块的选择方案 (1) 2.1电源模块选择方案 (1) 2.2系统控制模块方案 (2) 2.3红外对射模块方案 (2) 2.4恒流源模块 (2) 2.5比较器转换模块 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2恒流源电路设计 (4) 3.3电机驱动模块 (5) 3.4循迹检测设计 (5) 3.5测距检测设计 (6) 3.6避障检测设计 (7) 4 系统软件设计 (7) 5 系统调试 (9) 6 结论 (10) 7 参考文献 (11)
第十二届智能车竞赛细则 第十二届竞赛规则导读 参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十二届规则主要变化。如果第一次参加比赛，则建议对于本文进行全文阅读。 1. 竞速比赛共分为为三个大类，六个组别。详细情况参加文档第一节中的介绍。相比于以往的规则，比赛组别中不再区分光电、摄像头组别； 2. 电磁类-电磁节能组允许选手自行设计制作车模参加比赛； 3. 追逐类比赛中，超车允许在赛道上任何地点完成超车动作，并获得比赛时间奖励。赛道十字路口不允许进行超车，赛道的环形路口，允许超车。一场比赛，超车次数不超过5次。 4. 创意赛，允许参赛队伍直接向全国组委会报名。如果赛区内报名队伍数量超 过一定限制，将会安排赛区资格预选赛。具体情况将会根据创意比赛队伍的数量确定。 5. 比赛控制芯片允许使用恩智浦公司的任意一款单片机，数量不限。比赛将特别推荐使用恩智浦公司以下系列芯片： (1) S32K144系列中PS32K144UFTOVLLT; (2)MPC5744P系列中SPC5744PK1AMLQ5； (3)S12ZMVC系列中S912ZVML12F1MKH; (4)KEA系列中S9KEAZ128 AMLK 以上芯片详细指标参见附录四。
相应鼓励政策将会在竞赛网站另行公布。 一、前言 智能车竞赛是从2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教 学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛，至今已经成功举办了十一届。在继承和总结前十一届比赛实践的基础上，竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵，设计新的竞赛内容，创造新的比赛模式，使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。 为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想，竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容，同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。比赛形式包括有竞速比赛与创意比赛两大类。竞速比赛中包含不同的组别，难度适合本科不同阶段学生参赛。在竞速赛基础上，适当增加挑战性，形成创意比赛的内容，适合部分有条件、能力强的本科生和研究生参加创意比赛。 参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模套件，采用恩智浦公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分（省）赛区的场地比赛. 在获得决赛资格后，参加全国总决赛区比赛。参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间来决定，参加全国总决赛的队伍同时必须提交车模技术报告。 竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分/省赛区比赛以及全国总决赛，在实际可操作性基础上，实现竞赛的公开、公平与公正。 总结第十一届比赛规则与经验，为了兼顾现在比赛规模的要求，同时避免同组别内出现克隆车的情况，能够便于参赛学校在有限的场地内使用兼容的赛道完成比赛准备，竞速比赛将按照三个大类、六个组别进行设置。具体如下： 1.光电类 该类别的车模允许采用光电、摄像头等传感器进行赛道检测。完成单车赛道竞速比赛。按照所使用的车模种类，分为两个小组：
江南大学物联网工程学院二〇一一年 学 科 竞 赛 总 结 物联网工程学院 二〇一二年二月
一、前言 在全球科技信息化浪潮的席卷下，无论政府、企事业单位，还是全国各大专院校等教育、教学机构，无不尽全力切实从自身发展角度出发，认真发展信息化高新技术产业，实现产学研的协调发展，同步跟进。 为了进一步抓住学科竞赛工作开展的本质，展望未来工作存在的机遇与压力，笔者谨代表所奋斗在物联网学科竞赛工作一线的所有成员，于此以书面形式，向江南大学各级领导以及所有读者作二〇一一年学科竞赛工作报告，恳请阅者审议、指正！ 过去的一年，在学校以及学院各级领导的坚实领导和亲切关怀，以及广大物联学子通力配合下，物联网工程学院紧紧围绕学科竞赛短期内实现明显提升的学科工作，坚持科研、教育、指导和管理相结合的原则，以研以致用为核心，以制度建设和科学管理为手段，积极致力于学科竞赛的科学化发展。学院所有参与竞赛的指导老师、学生不分系别，不分专业，克服种种困难，解决诸多问题，于去年取得历史性的学科竞赛飞跃。
二、时代背景 2009年8月7日温家宝总理在无锡微纳国际创新园提出感知中国，无锡为“感知中国”中心。我国“十二五”规划纲要也正式提出，“十二五”期间，党和政府将举全国之力加快实现“三网融合”，大力实施科教兴国战略，加大高新技术产业创收比重。党的十七大报告强调“必须全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的新形势、新任务，深刻把握中国发展面临的新课题、新矛盾，更加自觉地走科学发展道路”。我国是社会主义大国，人口众多，目前国家经济总量位居世界第二，但是反观经济创收结构，高新技术产业产值比例相当低下，信息化程度较低，信息化高新技术便自然的突出了行业其本身不可估量的的重要性。
一、比赛介绍 华北电力大学智能汽车俱乐部，简称校智能车俱乐部，成立于2010年11月。作为教务处直属的四大校级社团之一，其目的是服务同学，加强高等学校素质教育，培养科技创新意识，提升大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力，激发大学生从事科学实践研究与探索的兴趣与潜能。校智能车俱乐部的宗旨是：热爱科学，快乐创新。 目前，校智能车俱乐部有成员200余人，遍布全校各个院系，拥有一间配有75套研发设备的实验室，并且和美国飞思卡尔半导体公司合作创建了教学中心（Microcontroller Teaching Center ,简称MTC）。 在这过去的六届比赛中，华北电力大学的智能车有着不同寻常的发展历程。在第一届比赛中，我校取得“全国赛优胜奖”的成绩；第二届比赛中，摄像头组荣获全国赛二等奖、光电组荣获全国赛二等奖；在第三届比赛中，摄像头组荣获东北赛区优胜奖、光电组荣获东北赛区三等奖；第四届比赛中，光电组荣获东北赛区二等奖和三等奖、摄像头组荣获东北赛区优胜奖；在第五届比赛中，光电组荣获东北赛区一等奖、二等奖，进入全国总决赛、摄像头组荣获东北赛区二等奖、电磁组荣获东北赛区二等奖、三等奖。在第六届比赛中，我校再创佳绩：东北赛区一等奖一项，二等奖四项，优秀奖一项，并在全国总决赛中脱颖而出，取得全国二等奖的好成绩。“梅花香自苦寒来，宝剑锋从磨砺出”，这一届届辉煌的成绩都来自于队员们的不懈努力与汗水，同时也离不开老师们的孜孜教诲与指导。 我们希望校内赛的举办能够让更多的同学了解并加入到智能汽车的队伍中来，所有的参赛队员能够在活动中锻炼自己的综合知识应用能力、培养创新思维、增强团队合作精神。我们也坚信通过俱乐部全体成员的努力，以及大家对智能汽车的热情，这次校内赛一定能够圆满成功！在这里，衷心希望所有校内赛的参赛队伍取得好成绩！ 二、智能车比赛相关规定 （一）器材限制规定 （1） 本次比赛传感器规定必须使用红外传感器，禁止使用摄像头、电磁和激光传感器，使用规定以外传感器的队伍可以申请参加表演
简易智能小车 作品类别：第五类 引言 本系统采用AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计 一、设计要求： 1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。 2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信
息。 3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。 简易路程图 二、方案选择： 1.电机驱动方案的选择与论证 方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。 方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为
困难工作不是很稳定。 方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。 2.路面寻线模块 方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。 方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。 方案选择：采用方案二。方案一受环境光的影响太大，效果不佳。而红外光不易受到环境光的干扰。 3.金属检测模块 采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。 4.寻光模块 方案一：采用单一的光敏电阻，利用其在不同的光强下阻值不同，确定小车的转向，保证其朝着光源最强的角度前进，这样做电路实现简单，但是精度不易控制。 方案二：采用多个光敏电阻，在小车车头排列成为半圆状结构。根据矢量合成原理，按照各个传感器测量光强的不同，确定小车相对
第十三届全国大学生智能汽车竞赛现场比赛赛道布置参考方案 本文档针对第十二届智能车竞赛现场比赛赛道布置进行说明。 相关参考文档： 1. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛竞赛比赛规则》 2. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛规则补充说明》 一、比赛赛题组以及赛道共用方案 第十三届智能汽车竞赛包括有六个赛题组的比赛。它们分别是（参加智能车竞赛比赛细则）：光电四轮、电磁三轮、直立两轮、双车会车、无线节能以及信标组。此外还有一组创意类只在全国总决赛举行。 根据比赛场馆可用面积、比赛预算、报名队伍数量分布以及场内光线等，六个组别比赛可以分别铺设场地进行比赛，也可以通过公用场地进行比赛，以节省比赛场地、铺设费用等。 如果体育馆的屋顶属于开放式、或者半开放式，有强烈的阳光直射到比赛场地，无法对屋顶进行有效遮挡。这种情况，电磁三轮、直立两轮、无线节能等组别安排在白天比赛，对于光电四轮、双车会车、信标组可以安排在晚上比赛。比赛场地可以进行复用。 图 1 体育馆的屋顶开放形式
除非在不得已的情况下，对于同一赛题组的比赛，如果由于队伍数量特别多，可以拆成两个场地同时比赛。这种方式，由于无法完全保证两个比赛场地的一致性，所以在最终成绩评定的时候容易造成异议。 二、赛道种类、数量 赛道种类包括练习赛道、预赛赛道和决赛赛道。 1、练习赛道: 练习赛道是用于参赛队伍在比赛前进行现场环境适应时所使用的赛道。详细尺寸参见练习赛道设计文档。练习赛道大体形状下图所示： 图 2 练习赛道 竞赛比赛舞个组别的练习赛道形状都是一样的。 在比赛赛道上设置一个起跑线。起跑线包括有两种形式：斑马线和永磁铁。具体制作方式参加后面关于起跑线的规格。 对于光电四轮组，练习赛道上摆设一个活动的路障，便于参赛队伍移动。其它赛题组没有路障。 在铺设练习场地的时候，需要在场地内单独铺设两条坡道练习场地。坡道的设计参考下图所示：