移动测量小车

安伯格惯导小车相对测量作业流程Amberg Track Measurement Trolley (TMT) has become an essential tool in modern railway track construction and maintenance. 安伯格测量小车（TMT）已成为现代铁路轨道建设和维护中不可或缺的工具。

By using the Amberg TMT, railway operators can accurately measure the position and alignment of the track, ensuring the safety and smoothness of train operations. 通过使用安伯格测量小车，铁路运营商可以准确测量轨道的位置和线路，确保列车运行的安全和平稳。

The relative measurement process of the Amberg TMT involves several important steps, from setting up the equipment to analyzing the collected data. 安伯格测量小车的相对测量过程涉及到几个重要步骤，从设备设置到分析收集到的数据。

Let us take a closer look at the workflow of the Amberg TMT and its significance in railway construction and maintenance. 让我们更仔细地了解安伯格测量小车的工作流程以及在铁路建设和维护中的重要意义。

First and foremost, the proper setup of the Amberg TMT is crucial to the accuracy of the measurement. 首先，安伯格测量小车的正确设置对测量的准确性至关重要。

实验01 测量物体运动的平均速度考点精讲【设计与进行实验】1.2. 实验器材及其作用：小车、长木板、木块、金属片、刻度尺、停表（或秒表）．（1）刻度尺的作用（测量小车运动的路程）（2）停表（或秒表）的作用（测量小车运动的时间）（3）斜面的作用（使小车获得下滑的动力）（4）金属片的作用（使小车终点始终在同一位置，控制小车运动的路程）3.实验装置①安装要求：倾角过大，会导致小车滑行速度太快，面的倾角；4.小车运动距离：从“车头到车头”、或从“车尾到车尾”的距离；5.实验中应多次测量求平均值减小误差：每次测量时，止开始下滑；6. 小车运动过程中的运动状态判断：从斜面顶端到底端的过程中小车受非平衡力作用做加速直线运动，小车的运动状态发生了改变7.刻度尺的使用和读数：刻度尺要估读；【交流与讨论】8.误差分析：（实验误差主要来自于时间测量产生的误差）③小车没有从静止开始下滑，9.小车运动状态的判断：10.增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度；11.小车从起点、中点分别下滑的评估：①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度；具体关系为：上全下v v v >>，②下半程平均速度计算方法：212133t t s s t s v --==下，不能从中点开始下滑，原因是从中 点由静止下滑所测时间不等于下半程时间；12.能量转化情况：小车运动过程中，动能增大，重力势能减小，机械能减小（转化为内能）。

【例1】某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A 点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示．（1“加速”“减速”或“匀速”）运动．（2）如果频闪照相机每隔0.2 s 拍摄一次，并测得s AB ＝5 cm ，s BC ＝15 cm ，则小球在BC 段的平均速度为，小球在AC（3（4）小球在AD段运动过程中，经过时间t AD中点时的速度为v1，经过路程s AD中点时的速度为v2，则v2（选填“＞”“＜”或“＝”）．（5）实验过程中，由于小球的运动时间较短，不便于计时，（选填“陡”或“缓”）的方式，增加小球的运动时间，达到便于测量时间的目的．（6（7）完成上述实验后，某同学在斜面底端放置了一个小木块，想继续探究小球的动能与速“相同”或“不同”）的高度由静止释放，可若再探究小球的动能与质量的关系，他应将质“相同”或“不同”）的高度由静止释放，这样做的目的是（8）实验中，对于如何获取小球下半程s3的平均速度v3，下列方法最好的是（C）A. 小球从B点由静止释放，测出B到C所用的时间t3与路程s3，计算得到v3B. 小球从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间t3，再测量路程s3，计算得到v3C. 不测量，利用已有数据求得t3＝t1－t2，s3＝s1－s2，再计算得到v3【例2】物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟（显示时间的格式是“时:分:秒”）测量小车的平均速度.如图所示，图中显示的是测量过程中小车在A、B、C 三个位置的情形及其对应的时刻.（1（2）“直接”或“间接”）测量.（3（4（5）小车在AC段的平均速度为v1，AB段的平均速度为v2，BC段的平均速度为v3，它们“加速”“匀速”或“减速”）运动.（6）s AB，t AB，则v AB（7）实验中，由于计时不熟练，小车过了A“偏大”或“偏小”）.（8）某同学为了测量小车在下半程的平均速度，在B点释放小车，测出小车滑到C点的距离和时间来计算下半程的平均速度，这种测量方法正确吗?为什么?若不正确，请写出正确的（9（10）实验结束后，有同学发现不同的同学测量出的平均速度不同，实验01 测量物体运动的平均速度 考点精练一．选择题1．小明用如图所示装置测量小车的平均速度，图中方框内的数字是小车到达A 、B 、C 三处时电子表的显示[时：分：秒]。

基于光电导航的智能移动测量小车竞赛说明：设计一辆具有光电导航功能的智能车，设计一辆具有光电导航功能的智能车，要求从线路的指定要求从线路的指定点出发，沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。

在行走过程中，利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。

沿途路边树木的棵数。

竞赛规则：1、智能车平台：自选，横向宽度不大于赛道宽度；智能车平台：自选，横向宽度不大于赛道宽度；2、比赛场地：室内体育场，地面颜色为深绿色，赛场面积：15×11m 2；3、赛道：宽0.5m ，整体为“8”字形；沿途随机设置一定数量硬质薄板制作的隧道和红色中华铅笔代表的树木，隧道内表面为黑色。

隧道净高50cm ，内表面与赛道内缘等宽；沿整个赛道的总树木数不超过20棵；棵；4、赛道中间贴有3cm 宽的白色导航胶带。

宽的白色导航胶带。

具体要求如下图所示：具体要求如下图所示：5、竞赛分组采用分区抽签方式确定，同一高校参赛队分配在不同分区；竞赛分组采用分区抽签方式确定，同一高校参赛队分配在不同分区；6、导航和测量要采用光电技术，禁用遥控方式或在赛场内自行设置智能车行禁用遥控方式或在赛场内自行设置智能车行 驶路线导航标记；路线导航标记；7、参赛队小车在赛道中的起终点由裁判随机指定，参赛队可自带起、终点判断标识物；标识物；8、要利用智能车自带的显示器显示出测得的树木数、隧道数和各段隧道的长度。

模块一：构建智能车平台我们要构建一个智能小车平台，需要由多个模块组成。

导航模块就是我们首先要考虑的一个模块，它对智能车平台具有控制和引导的作用。

作用。

1、导航模块：、导航模块：在导航模块中，我们将使用反射式光纤敏感元件，我们将使用反射式光纤敏感元件，这是因为赛道这是因为赛道为0.5m 深绿色（黑色）宽，中间贴有3cm 白色胶带，所以利用白色对光具有较强反射性而选用反射式光纤敏感元件作为探头，例如光纤导航探头。

智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。

智能循迹小车是一种常见的机器人应用，其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

本文利用Arduino Uno作为核心控制器，通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件，实现了小车的轨迹匹配和避障功能。

同时，通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器，实现了小车的环境检测功能。

论文最后进行了实际测试，验证了智能循迹小车的正确性和实用性。

关键词：智能小车；Arduino；循迹；避障；环境检测1.引言随着科技的不断进步，人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。

智能小车作为机器人领域的典型应用，主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

因此，设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。

2.设计方案2.1硬件设计（1）Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台，其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。

（2）红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块，通过测量物体与小车之间的距离，判断小车前方是否有障碍物。

（3）电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分，其主要作用是控制小车的行进方向和速度。

（4）DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器，通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。

（5）MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器，可以实现小车的环境检测功能。

2.2软件设计设计程序采用C++编写，主程序根据小车周围环境的变化情况，不断地调用各部分模块，实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。

3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器，实现对黑线的检测和识别。

根据黑线的信号变化情况，调整小车行进的方向和速度。

3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块，通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车，避免发生碰撞。

“神戎”杯山东大学信息学院光电设计大赛基于光电导航的智能移动测量小车简介竞赛说明：设计一辆具有光电导航功能的智能车，要求从线路的指定点出发，沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。

在行走过程中，利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。

目录第1章引言 (4)第2章总体方案 (5)2.1 需求分析 (5)2.2 总体分析 (5)2.3 方案确定 (5)第3章硬件方案 (7)3.1 车体设计 (7)3.2 主控制器模块 (7)3.3 电源模块 (7)3.4 电机驱动模块 (7)3.5 电机模块 (8)3.6 循迹模块 (8)3.7 测量显示 (8)3.7 最终方案 (8)第4章硬件实现及单元电路设计 (9)4.1 主控模块 (9)4.2 电源设计 (9)4.3 驱动电路 (9)4.2 循迹设计 (10)4.2 测量显示 (10)第5章系统软件设计方案 (11)第6章系统的安装及调试 (12)6.1 安装步骤 (12)6.2电路的调试 (12)第7章心得与总结 (12)经费预算 (14)附录 (15)第一章引言随着汽车工业的快速发展，关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。

智能汽车概念的提出给汽车产业带来机遇也带了挑战。

汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势，在这样的背景下，我们开展了基于超声波和红外线的智能小车的避障研究。

针对一种基于红外传感器的循迹小车，通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍，详尽地阐述小车通过传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的环境中自主移动并完成相应的任务。

红外传感器以其独有的特征而被青睐。

该智能小车系统涉及直流电机控制技术、路径识别、传感技术、电子设计、程序设计等多个学科，磨练我们的知识融合和实践动手能力的培养。

摘要:智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探用途。

轨检小车使用流程
一、启动小车
1. 将小车放置在检测轨道上,打开电源开关。

2. 等待小车系统启动完成。

二、连接检测仪器
1. 将ultrasonic传感器、图像采集摄像头等检测仪器连接至小车的接口。

2. 打开检测仪器电源。

三、设置检测参数
1. 打开小车的检测软件,进入参数设置界面。

2. 根据实际需求设置ultrasonic传感器的检测距离、图像采集摄像头的分辨率、照明参数等。

四、开始检测
1. 点击软件界面的"开始检测"按钮。

2. 小车将缓慢行驶在检测轨道上,按设定的路线和参数进行自动检测。

五、保存数据
1. 检测结束后,点击"保存数据"按钮。

2. 将检测所获得的ultrasonic、图像等数据自动保存到设定的文件夹或数据库中。

六、生成检测报告
1. 点击"生成报告"按钮。

2. 软件会自动读取检测数据,生成轨道检测报告。

3. 通过查看报告,可以得到轨道的检测结果。

七、结束检测
1. 点击"结束检测"按钮。

2. 小车会返回到起点,关闭检测模块。

3. 关闭小车和检测仪器的电源,断开连接。

4. 卸下小车,结束整个轨道检测工作。

实验：探究加速度与力、质量的关系【教材分析】本节选自人教版高中物理教材第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》，牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫。

教材中实验的基本思路是采用控制变量法。

本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。

测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。

（1）测量加速度的方案：①方法1：小车做初速度为0的匀加速直线运动，直接测量小车移动的位移x和发生这段位移所用的时间t，a=2x/t2计算出加速度a。

②方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度。

③方法3：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，那么由a=2x/t2可知，它们的位移之比就等于加速度之比。

（2）提供并且测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。

但测力有一定困难，还需平衡摩擦，教材的参考案例提供的外力比较容易测量。

【教学目标与核心素养】一、教学目标1．学会通过实验探究物体加速度与力、质量的关系2．在实验中掌握打点计时器的用法3．对自己的实验结果进行归纳分析二、核心素养物理观念：在处理实验问题时建立采用控制变量的方法对a、F、m三个物理量间的数量关系进行定量研究和根据实验数据，归纳、推理实验结论定量分析的物理观念。

科学思维：理解实验思路的合理性，以及用图象处理实验数据的有效性科学探究：经历实验的操作和测量过程，以及通过图象处理实验数据的过程，体验如何平衡摩擦阻力、减少系统误差的操作方法。

科学态度与责任：通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学之间的关系。

3．实验思路将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。

小车可以在槽码的牵引下运动。

出示图片（1）加速度与力的关系保持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度与力的关系。

附件：常用实测实量工具使用指南1 垂直检测尺（2m 靠尺）1.1 使用方法1.1.1 垂直度检测检测尺为可展开式结构，合拢长1米，展开长2米。

（1）2米检测时，将检测尺展开后锁紧连接扣，推下仪表盖。

活动销向上推，将检测尺侧面带靠脚的一面靠紧被测面，（注意：握尺要垂直，观察红色活动销外露3-5毫米，摆动灵活即可，如遇墙面不平整可将中间靠脚旋出。

）待指针自行摆动停止时，直读指针所指上行刻度数值，此数值即被测面2米垂直度偏差，每格为1毫米。

（2）用于1米检测时，检测尺折叠，检测方法同上。

直读指针所指刻度下行刻度数值，此数值即被测面1米垂直度偏差，每格为1毫米。

1.1.2 平整度检测检测尺侧面靠紧被测面，如图用契形塞尺插入检测尺与墙面的缝隙，其数值即平整度偏差。

图1.1-1 垂直度测量示意图1.2 自检方法1.2.1 垂直校准将检测尺放在标准器上进行校对调正，标准器可自制、将一根长约2.1米水平直方木或铝型材，竖直安装在墙面上，由线坠调正垂直。

把检测尺紧靠标准器，观察指针是否归零，如不归零则用螺丝刀调整指针调节器。

2 楔形塞尺2.1 使用方法1.把指针推至楔形塞尺端部2.将指针顶住物体A缓慢推动楔形塞尺，直到楔形塞尺下部碰到B物体。

3.拔出楔形塞尺，指针指示的刻度即为两物体之间被测点的宽度。

图1.1-2 平整度测量示意图图1.2-1 靠尺自检示意图3 游标卡尺:3.1 使用方法3.1.1 测量外径如图，红框内部分，钳住物品，可以测得物体的外径。

3.1.2 测量内径如图，红框内部分，在物品内径部分，两端张开，撑住物品，可以测得物体的外径。

图2.1-1 塞尺使用方法示意图图3.1-1 游标卡尺测量外径示意图图3.1-2 游标卡尺测量内径示意图3.1.3 读数方法以下图测量内径的图示为例1.首先，看副尺“0”的位置，它决定了头两个数位。

图中0在2.3cm 的后面。

即为测量物体的内径为2.3xxcm 。

2.然后观察副尺分度（精确度），就是有多少个格图中为20分度，即精确度为0.05mm 。

附件1第四届全国大学生光电设计竞赛正式赛题竞赛题目1：基于光电导航的智能移动测量小车竞赛说明：设计一辆具有光电导航功能的智能车，要求从线路的指定点出发，沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。

在行走过程中，利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。

竞赛规则：1)智能车平台：自选，横向宽度不大于赛道宽度。

2)比赛场地：室内体育场，地面颜色为深绿色，赛场面积：15×11m2。

3)赛道：宽0.5m，整体为“8”字形；沿途随机设置一定数量硬质薄板制作的隧道和红色中华铅笔代表的树木，隧道内表面为黑色。

隧道净高50cm，内表面与赛道内缘等宽；沿整个赛道的总树木数不超过20棵。

4)赛道中间贴有3cm宽的白色导航胶带。

如下图所示：5)竞赛分组采用分区抽签方式确定，同一高校参赛队分配在不同分区。

6)导航和测量要采用光电技术，禁用遥控方式或在赛场内自行设置智能车行驶路线导航标记。

7)参赛队小车在赛道中的起终点由裁判随机指定，参赛队可自带起、终点判断标识物。

8)要利用智能车自带的显示器显示出测得的树木数、隧道数和各段隧道的长度。

评分规则：竞赛分（75分）1)树木棵树计数错误，算一次比赛，但不计成绩。

2)车体任何部位出赛道外边缘需将赛车拿回到起点重新开始，算一次违规，赛时累计。

违规2次后，当次比赛结束，不计成绩。

3)每轮比赛，每队比赛两次，分别按照隧道测量精度（相对误差，取绝对值）和速度进行排名。

第1名得0个点，第2名得2个点，其余名次依次递增1个点。

比赛成绩为速度和精度所得点数之和，总点数小者优胜。

取两次比赛中成绩好的一次为本轮比赛的竞赛成绩。

竞赛第1名得满分75分，第二名得72分，第三名得70分，其余名次依次递减1分。

方案分（25分）竞赛成绩前16名（暂定，具体可根据组委会设奖情况进行调整）的参赛队要在竞赛结束后对本队设计方案进行答辩。

专家组将根据方案的新颖性、合理性、制作成本等因素综合判断，对答辩队进行排名。