麦克纳姆轮小车

来自SZDIY Wiki
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简介

智能小车是自动控制的入门级玩物。很多人可能都是看了一些视频或是现场的比赛,勾起了儿时的美好回忆,兴起了自己动手制作机器人的念头,但很多人可能并不是嵌入式开发的业内人士,甚至没有听说过单片机、步进电机这些名词,看着别人满地乱跑的各种机器人,自己也想做一个可以双足行走的人形机器人,可以平稳行走,可以靠摄像头来读取环境信息,可以语音识别,最好还可以变形。没有经验,如何开始动手呢?兴趣决定一切,不管最后能完成到什么样,过程最重要,因为在这个过程中间,可以发现很多问题,解决这些问题能让我们学到很多东西。我们的小车从下面两个地方获得了最初的灵感和借鉴。

  1. szdiy的成员dandan捐了一台Rovio机器人,它的三个轮子很特别,可以实现全方位移动并能够在电池快耗尽的情况自动返回坞站充电。更加吸引人的是,这款机器人使用的是WIFI无线局域网来控制,支持用户利用内部网络或者通过 Internet来进行远程遥控,也就是说,理论上只要任何设备支持WIFI无线局域网,都可以用来控制这个机器人,比如台式电脑、笔记本、平板电脑、iPhone、PSP或者其他类似的设备。介绍中这样描述它:从功能来看,我们更愿意将ROVIO当做是一部拥有移动功能的网络摄像头,它有三个轮子,可以做全向移动。摄像头分辨率一般,最大支持640×480 解像度,除了进行影像传输外,也可以发送照片到指定 Email。ROVIO自带北斗星导航系统,同时也设计了一个传感器,可以指定移动的位置以及返回充电座充电。更重要的是,无论主人在什么地方,只要能上网,就可以远程控制机器人,并接受视频和音频流量。
  2. 大疆举办了一次robomasters战车对抗赛,他们划了一个很大的场地进行红蓝方阵“智能对战”。参赛队的机器人将在规定的场地上以击毁对方基地为目标进行比赛。每队4辆战车:三辆机器射手,是手动机器人;一辆机器炮手,,是自动机器人;还有一个满血的基地。5分钟之内谁将对方基地干掉为获胜。每辆车壳上装有加速度传感器(大概8个)用来检测是否被击中,击中后掉血,血掉光后报废。整个游戏设计花了很大的功夫,不管是场地布置(有桥、障碍物),还是战车(发光的彩弹、报废后触发烟雾传感器假死)。

我们最初的想法用mecanum轮做一个可遥控的小车平台,发挥轮子的特点实现全方位自由移动。后续再扩展:

    1. 摄像头模块,进行远程无人监控;
    2. 悬挂减震模块,减少底盘冲击,增加对地面的适应能力;
    3. 电源管理模块,需要检测电池容量和充电;
    4. 二维云台BB弹发射模块,进行自动射击;

mecaunm轮结构特征

基于麦克纳姆轮技术的全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。轮毂与地面成45度,通过抵消横向或竖向的分力实现需要的运动方向。具体见网址

整体方案

硬件清单如下:

mecanum wheel
mecanum轮4个
12V无刷直流电机(含编码器)4个
电机驱动板L298N2块
arduino uno1块
sony ps/2遥控1个
12V 9800mAh锂电池1块
铝合金切割底板定制 1块
固定法兰4个


平台扩展

  下一步将对小车项目进行模块化开发,做通用的底盘供爱好者使用,架构入下图:

Arch.jpg

项目人员

  • 机械
    • Laowang
    • Cmer
  • 软件
    • Anders
    • YanMinge
  • 硬件
    • 空缺中... 如果你是硬件工程师,还等神马?