中文版English
當前位置: 首頁 >> 創新工坊 >> 智能車 >> 工作坊簡介

實驗室概況


   智能車實驗室主要以模型車為研究對象,以全國大學生智能車競賽為背景,以飛思卡爾係列單片機為核心處理器,研究多種傳感(電磁、光電、攝像頭)模式下智能車電源係統、驅動係統、PID參數整定、機械結構等與智能控製相關的技術應用,旨在通過智能車實踐平台培養本科生電子技術設計和實踐能力,促進理論知識與實踐的結合,同時也培養學生的創新意識、團隊精神、協作能力。智能車實驗室經過數年的積累,實驗室自己開發了實驗平台和測試模塊,並建立了完善的電子培訓教案,形成一套完整的智能控製技術應用能力培訓流程。






智能控製技術,嵌入式應用,傳感器應用技術,圖像識別及處理,電機驅動及電源係統,機械結構設計。

培養方案


   主要通過對電子技術基本知識的培訓過程逐步使學生熟練掌握傳感器、單片機、小型直流電機驅動等技術,在掌握一定基本技術後再通過智能車實驗平台開展與模型車相關的針對性實訓,最終設計、製作並調試完成一輛具有智能循跡、避障功能的智能小車,培養學生在電路設計、自動控製策略等方麵應用能力,同時也熟悉與模型車相關的基本機加工和設計能力。

課程內容:

1、《機電實踐基礎I》

2、《機電實踐基礎II》

3、《機電設計與實踐I》

4、《機電設計與實踐II》

5、《創新創業工程與實踐—智能車》


主要成果


    經過數年的的積累,智能車實驗室設計和製作了實踐模塊,並在此基礎上研發了適應多種處理器的智能車實驗平台,編寫實驗講義,建立豐富的電子技術文檔庫,從而提升了學生對智能車設計相關技術的學習效率。

1)智能車實踐模塊



   智能車實踐模塊包括了XS128及K60核心板,電機驅動板,調試用底板。該模塊式是智能車實驗室學生培訓初期使用的功能模塊,通過模塊可以快速使學生學習到智能車控製策略相關的知識,同時其任意組合功能可滿足不同車模平台的應用,具有非常靈活的特點。



2)智能車綜合實驗箱



   智能車綜合實驗箱是在原實踐模塊的基礎為方便管理,同時方便學生入手重新開發設計的多功能實驗平台,實驗平台歸納和組織了完善的電子培訓教案和案例,編寫了配套的實驗講義,並已經實現了小規模量產投放到實驗室,在學生入門學習過程中起到非常重要的作用。


3)車模識別




   光電組:光電型智能車以光電傳感器采集賽道上少數離散點反射亮度進行路徑檢測。微控製器通過使用邊沿檢測算法計算賽道偏差,控製舵機打角來實現車模的姿態控製,采用速度傳感器測量車速來實現速度的閉環控製。光電型智能車采集數據少,雖易於處理但前瞻性差,高速時對速度控製策略要求較高。


   攝像頭組:攝像頭型智能車以攝像頭傳感器檢測賽道信息,以微控製器為核心控製單元,進行圖像處理以提取黑色引導線,使用PID 控製算法控製舵機打角以實現自動循跡。攝像頭型智能車具有瞻性遠的優點,但是對於算法和硬件要求較高,在滿足比賽要求的情況下,力求係統簡單穩定。



   電磁組:電磁型智能車以電磁傳感器感應由賽道中心電線產生的交變磁場,微處理器對得到的信號進行處理,得到當前賽道信息,從而進行舵機打角控製。車模采用光電型或霍爾型速度傳感器測量車速,運用PID算法實現速度控製。電磁型智能車有電路簡單和控製周期短等優點,但是對於傳感器排布和速度控製策略要求較高。




   直立車模:直立車模是智能車發展中出現的一種新類別,采用雙輪平衡控製方式,其傳感器循跡模式可以是光電、攝像頭、電磁等不同類別,同時輔助以陀螺儀、加速度等傳感器實現平衡控製,兩組測速碼盤實現速度及差速過彎控製,多傳感協調控製是其核心內容,控製難度和複雜度進一步提升。


榮譽展示

我校智能車研究從2006年開始,在曆屆全國智能車競賽中獲得多項優秀成績,智能車實驗室的學生也在全國電子設計競賽、全國傳感器設計大賽等比賽中取得優秀成績。

2006年第一屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國三等獎2項;2007年第二屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國一等獎2項,賽區一等獎2項;

2008年第三屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎2項,賽區一等獎1項,二等獎1項;

2009年第四屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎1項,賽區二等獎1項,三等獎3項;

2010年第五屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎2項,賽區一等獎1項,二等獎5項;

2011年第六屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎2項,賽區一等獎2項,二等獎4項;

2012年第七屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎1項,賽區一等獎2項,二等獎1項;

2013年第八屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國二等獎1項,賽區一等獎1項,二等獎5項;

2014年第九屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國一等獎1項,賽區一等獎2項,賽區二等獎4項;

2015年第十屆“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽全國一等獎1項,二等獎1項,賽區一等獎2項,二等獎2項

2016年第十一屆“恩智浦杯”全國大學生智能車競賽全國一等獎1項,二等獎1項,賽區一等獎2項,二等獎1項

2017年第十二屆“恩智浦杯”全國大學生智能車競賽全國一等獎2項,二等獎1項,賽區一等獎5項,二等獎1項

2011年全國大學生電子設計競賽全國一等獎2項,二等獎4項;

2013年全國大學生電子設計競賽全國一等獎1項,二等獎2項。;

2014年遼寧省大學生電子設計競賽一等獎6項,二等獎3項。

截止2017年,在參加的四屆全國大學生電子設計競賽中共獲得全國一等獎11項,全國二等獎29項