由于光电传感器看到赛道的长度有限,不能很好地对赛道状况进行预测,因此,如果小车在跑第一圈的时候能够记下赛道全部路径信息,在第二圈的时候则能够根据第一圈的记忆信息辅助控制,在相同条件下将比不使用赛道记忆的智能车更具有优势。
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成功实现赛道记忆算法,必须具备以下五个条件
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赛车必须识别起跑线。
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赛车需要在第一圈记下正确的赛道信息。
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正确地滤波。
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赛车必须拥有足够的存储空间。
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赛车在第二圈如何应用第一圈记下的信息。
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赛车如何在第一圈记下正确的赛道信息?
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当起跑线被检测到后,开始对赛道进行记忆。我们采用的是分段式记忆算法,当黑线的位置在中间某个区域内则记为直道,在右面的区域则记为右弯道,在左面的区域则记为左弯道。我们利用编码器记录小车走过的路程,具体做法为:用PCAN1记录编码器的脉冲数,输入到计数器当中,进而采用计数器的溢出中断来对赛道进行定距离记忆,当计数器的脉冲数溢出时,这时计数器申请溢出中断,从而实现对赛道定距离记忆。当第二次检测到起始线时记忆结束。
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正确的滤波
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确的滤波对赛道记忆而言是至关重要的,它决定了在第二圈时赛车的运行路线和运行速度,对赛道滤波需要分两种情况,第一种就是在记忆过程中对赛道滤波,由于我们采用的是分段式记忆方法,当某一段记到的脉冲数小于某个数时,这时我们把它归为上一段。第二种就是在第二次检测到起始线后对赛道进行全局滤波,这时我们要从赛道中滤出小S道、大S道和连续弯道。
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具体做法如下:首先我们必须先找出它们的特征,对于小S道,由于我们采用的是分段式记忆算法,如果当连续几段的脉冲数都很少时,我们可以把这几段看成一个整体,把它从赛道中滤出来,从而实现小S道直冲。当然这个脉冲数的阈值必须是通过大量的测试而得,否则将造成错误。大S道不能像小S道那样直接冲过去,否则小车将冲出跑道。我们必须将连续弯道提取出来,因为在第二圈回忆跑道时,连续弯道最容易出错。
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赛车必须拥有足够的存储空间
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由于赛车的RAM空间只有8 kb,所以EEPROM必然成为了存储赛道信息的最佳选择。
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通过编写WriteEEPROM和ReadEEPRROM这两个函数,将EEPROM当作ROM来使用。这样就解决了存储空间不足的问题,而且EEPROM在程序复位和断电后数据不会丢失。
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赛车在第二圈如何应用第一圈记下的信息
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根据第一圈记录下来的信息,小车就可以提前预知直道还是弯道。对于直道,小车在道路的前段以常规的速度行驶,以便小车调整车身姿态,中段则以全速行驶,后段则提前减速到一个最佳的速度,为过弯道而做准备。在弯道中,小车会根据第一圈记下来的不同曲率,以设定速度匀速行驶。特别的是,在过小S弯时,可以人为地让小车减小调节舵机的大小,这样小车便能以近似直道冲过去。
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