摘 要：随着科学技术的发展，我们所熟知的小车已经从简简单单的由齿轮、电池、马达、底盘等部件构成的玩具车慢慢的进化成了装备着当下科学技术产物的智能车。所谓智能车在满足了上电后可以移动的基础上，也对其运动的方向和方式提出了更高的要求。所谓对小车的控制归根结底就是对于电机的控制，通过对电机的转速、转向等参数进行控制，才能实现智能车有规律有目的的移动。
随着时代的发展，玩具车竞赛渐渐变成了全国大学生智能车竞赛。这是一项以智能车为研究对象的科技竞赛，融入了智能车的科学性、趣味性和观赏性。从各个方面来说，它是极其考验参赛者的毅力要求。在智能车的制作过程中，时间非常的久，也很枯燥，同时制作水平也需要非常高的要求，特别是第一次接触智能车的入门者，像我这样在梁老师的指导下，少走了一些弯路，多一份从容和乐趣。
该智能车通过可以通过图像采集，电感信号识别。麦克纳姆轮智能车，也称全向智能车，因为它的四个轮子可以全方位的转动，在转动的同时控制转数差掌控比。从而实现360度的全方向平移或者旋转。
关键词：STM32;电感；图像；目标跟随；麦克纳姆轮
- 研究背景
该书以全国大学生智能车竞赛为背景,以广泛使用的STM3 2为平台,以智能车制作过程中的学习顺序及遇到的技术问题为着眼点,系统讲述了智能车的制作和调试过程。全书共分10讲,其中,第1讲为智能车的发展智能车竞赛历史和智能车技术概述;第2讲为STM32的入门知识,包括原理图及所用的编程环境,为智能车的软件设计打下基础;第3讲为智能车控制基础,主要是讲电机、舵机的控制,以及定时器/计数器的使用和模/数转换器;第4讲为智能车控制实战,主要是讲智能车各组成部分如何进行控制,包括人机界面及STM32的引脚模式;第5讲为智能车检测技术,主要是讲电磁检测的基本原理、转换技术及处理技术;第6讲为智能车控制算法,主要是讲负反馈控制思想、位置式和增量式PID,以及PID参数的调节;第7讲为智能车负反馈控制,主要是讲编码器原理、计数器及闭环调速和分段调速;第8讲为基于C#的软件编写,主要是讲智能车上位机辅助调试软件的编写;第9讲为电路板设计与制作,这是智能车的硬件基础;第10讲为机械结构调校及优化方法,这是智能车的机械基础。
智能车竞赛组委会为了逐步提高我国大学生智能车的竟赛水平,避免“克隆车”“继承车”的产生,保证竞赛的公平性,每年都会对竞赛规则做一些改变使竞赛难度逐步增大,趣味性和挑战性增加。尽管智能车竞赛规则不断变化但智能车的核心内容是不变的,例如智能车都要循迹行驶、都有MCU控制都有硬件设计和软件编程、都需要机械调校等。其实,这些知识不仅智能车竞赛会用到,其他竞赛项目也会用到,例如机器人竞赛、电子设计竞赛等。随着人工智能、智能科学与技术、机器人工程、物联网等面向新兴产业且与自动化专业高度相关的“新工科”专业的陆续设立,智能车竟赛平台正在成为让众多学生受惠的综合性平台。因此,选择一款通用的平台,通过学习智能车的制作将所学知识融会贯通,面对任何竞赛或者工程项目都能做到从容不迫,以不变应万变是非常重要的图难于其易,为大于其细”,通过将智能车的内容分解,各个击破,智能车的学习会变得简单而充满乐趣。本书选择当下性价比高的STM32平台,根据学生对知识的认识规律,对教学内容进行了精心筛选和安排,将智能车入门分为10讲。其中,第1讲为智能车的发展、智能车竞赛历史和智能车技术概述;第2讲为STM32的入门知识,包括原理图及所用的编程环境,为智能车的软件设计打下基础;第3讲主要是讲电机、舵机的控制,以及定时器/计数器的使用和模/数转换器:第4讲为智能车控制实战,主要是讲智能车各组成部分如何进行控制,包括人机界面及STM32的引脚模式;第5讲为智能车检测技术,主要是讲电磁检测的基本原理、转换技术及处理技术;第6讲为智能车控制算法,主要是讲负反馈控制思想、位置式和增量式PID,以及PID参数的调节第7讲为智能车负反馈控制,主要是讲编码器原理、计数器及闭环调速和分段调速;第8讲为基于C#的软件编写,主要是讲智能车上位机辅助调软件的编写;第9讲为电路板设计与制作,这是智能车的硬件基础;第10讲为机械结构调校及优化方法。
智能车( Intelligent Vehicle,IⅣV),也称作无人地面车辆 Unmanned Ground vehicle,UGV),是个集环境感知、动态决策与规划、智能控制与执行等多功能于一体的综合系统[1],相关技术涉及信息工程、控制科学与工程、计算机科学、杋槭工程、数理科学、生命科学等诸多学科是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。
智能车及其相关技术具有重要的军事应用潜力。美国在《21世纪战略技术》屮指出“20世纪地面作战的核心武器是坦克,21世纪很可能是无人战车”。其中的“无人战车”即是一应用于军事领域的智能车。近年来,无人战车的军事应用潜力受到各国政要和军事专家的高度重视,以美国为代表的发达国家对军用智能车进行了深入系统的研究,取得了很大进展,部分无人车接近实用,美国已经计划在近几年开始批量装备部队,一场新的以无人系统为代表的新军事变苹已经拉开了维幕。
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