兄弟们基友们，留下来，明年继续FTD

gluebi · 发表于 2011-7-22 09:01:02

一直以来在论坛里潜水，看大牛们的成果和其他车友提出问题解决问题，我一直是只吸血虫，只吸血不付出，呵呵，一直有着看帖不回帖的习惯，也许就是我这种人太多，所以论坛看着不热闹吧。。。不过，也因为自己也是刚接触智能车，能帮大家解决的问题实在不多，在这里也只能提供些经验之谈，希望能给各位与激光头奋斗的车友一些帮助，人人为我，我为人人~

三月初刚开始接触智能车比赛，从零开始学习，到今天和我的车子一起倒在华东区预赛赛道上，5个月的时间，我努力了，队友们尽力了，老师也给予了最大帮助，即使在预赛前一天，我们也依然在通宵调试车子，预赛当天顶着48小时只休息了3个小时的疲惫，勉强完成了比赛，虽然最后也拿到了个二等奖，有了点交差的资本，但真的，有太多的不甘心。

在5个月的学车，做车和调车，以及最后两天的比赛过程中，累积了很多经验，虽然没有拿出有说服力的成绩，但我想我们车队碰到的一些问题以及许多想法也许跟车友们很类似，如果将来有车友遇到的问题，能在本帖中得到解答，节省出许多时间，我会感到非常欣慰的。。。

首先来讲讲我们车队的情况吧，我们学校有两支光电组参赛队伍，一共只有6个人，所有同学都跟我一样从零开始学做车，两个人负责软件，其他人负责硬件，前期合力一起做，后期才分的组，我主要负责的是传感器部分，在这方面感触比较深，想法也最多，所以先来讲讲这部分的设计吧

首先是激光部分，这部分就是光电车的眼睛，现在的队伍一般以激光作为主传感器采集赛道信息（偶尔有些队伍还停留在红外采集阶段），与电磁和摄像头相比，激光可以说是最不稳定的传感器了，所以如何提高激光的采集性能和稳定度，对于车子整体速度的提高是相当重要的，现在大部分车队用的都是脉冲调制激光接收方案，也就是调制管180Khz发射接收这个方案，这种方案比光敏二极管的方案油水多（现在大家的装备一般都在网上买的元件，光电车作为最烧钱的车，淘宝上的店铺一般都是狠宰的价格，好的光电车都是钱堆出来的，此言非虚啊。。。），更加好调好测试，也更稳定，我试着做了很久的实验，不过效果一直不好，前瞻只能维持在35cm左右，而且受光照影响较大，（用的是相当廉价的2毛一个的光敏二极管，以及相当昂贵的20RMB的80mw激光管，估计在光敏二极管方面还有待提高）时间上也不允许我在这方面有更多的优化，所以没有采用，听说杭电有光敏二极管的方案，但是在他们的报告上也只是一笔带过，我也只能管中窥豹了，后面我也只做了一个光敏二极管的上坡检测方案，近距离的话，效果还是不错的。。。

对于激光的发射接收方案，我试过1对2接收十二个发射，1对3接收9个发射，以及1对4接收8个发射这几种方案，用的都是80mw的激光管，前瞻一般能稳定在40CM到1M，因为我们的上舵机安装的不是特别稳定，在车的跑动过程中激光难免有抖动，车速越快抖动越厉害，对赛道信息的采集影响也越大，所以我一般都把前瞻定在60CM左右，在这点上，我觉得要是舵机安装稳定，其实光电的前瞻达到70CM到80CM是完全没有问题的，只要保证你的激光一直跟线，根本不用考虑因为前瞻过远而导致激光打出赛道的情况，我们试过70CM的前瞻跑，跟线完全没有问题。所以基于更加稳定采集赛道信息的目的，摇头车是势在必行的，我们队的方案对于赛道曲率的计算就是基于上舵机的位置变化，我们的方案发射管数量都不多，唯一比较多的12个的方案因为干扰过强（干扰的问题困扰了我很久，解决干扰的方法会在后面说下）没有采用，另外的几个方案都能满足要求，最后一组方案1对4只用了8个发射管2个接收管，打在赛道上的激光宽度是16CM，前瞻60cm追线完全没有问题，只不过因为这个激光的宽度过窄，在判断弯道虚线，以及突变虚线上不稳定（我们对付虚线的方法就是保持上一个状态，所以要是激光太窄的话就很难拉回来追到线），所以在比赛前一个星期放弃了，改用了9个的方案，唉，后来的比赛赛道其实也就2段直线虚线和一小段突变虚线，应付这些还是完全没问题的，只怪我们自己做的赛道太变态了，大S弯都是半径50CM的，各种弯道虚线和突变虚线，我们的赛道连隔壁摄像头组都很难跑过去，整体难度都快赶上全国赛了，结果华东区比赛的赛道让我们大失所望，事实证明，有些时候真的不要太为难自己。。。

PS：突变虚线就是那种弯道和直道衔接处就变成虚线的

现在还不知道全国赛的比赛赛道虚线会怎么安排，如果就跟华东区这样的话，我个人认为最大胆的7个激光管（甚至6个）就能满足一直追线的要求了，真的不用太多，只要保证一直追线，就华东区的比赛赛道而言，要用到离黑线10cm左右的激光点是几乎没有的，所以10个以上的激光管完全就是鸡肋（个人意见，如果其他车友有什么不同的想法可以交流下）。

而接收管的数量，完全是根据你的激光点排布宽度而定的，脉冲调制的接收管配上2CM直径的透镜，有效接收范围在50CM的前瞻下大概半径是7CM，在必须有一个点打在黑线的前提下（稳定点的方案光电间距应该在线宽以下，一般为2CM），1对3就可以了。我们的9个的方案，因为透镜过大，接收已经很容易产生干扰了，透镜小的我没试过，不过按照我在现有透镜上贴上的黑胶布大小分析，大概1cm直径就可以了（可以更小），只不过这样的话，调激光会更加有难度。

哈哈，说起调激光，我一开始做激光，调试安装大概要1个星期的时间，那个时候没人帮忙，自己也不知道怎么回事，很耗功夫，后来孰能生巧，一个激光方案从做板到完工基本上3个小时就够了。。。唉，想当初调个透镜就要1小时，眼睛真的伤不起啊。。。

以上是对于激光的一些想法，现在的激光摆头方案，个人认为已经相当成熟了，而且要做到赛道信息稳定采集，前面说的1对4接收8个发射足以（没有过于变态的突变和弯道虚线情况下），什么抬头舵机以及两排激光，真的完全没有必要。另外光电的下舵机虽然是给定死的，但上舵机其实还有很多可以改良的空间，我们在这方面考虑的过少，到了比赛看到人家的车子才恍然大悟，不过为时已晚啊（或许也为时不晚，可以留给下一届作参考），一些小细节，比如论坛固定的时候用502沾上，这点我们也没想到，还有我们那个最小系统板用的也不是那种管脚少的，太伤了。。。

接下来说说红外，在我们车的设计构想里面，红外的作用主要是起跑线检测以及上坡时的辅助寻线，激光的话，要做到起跑线检测，除非真的跑得相当稳定，一般还是很难做到的，容易出现十字线误判，而上坡完全就是激光的盲点，至少我做的激光方案在上坡上肯定要丢线，如果有哪个队的方案能只靠激光就跑过上坡可以交流下经验，我们自己做的坡度较大的坡道（大概15°左右），因为不是像华东区比赛这样的梯形，整个丢线的时间只有大概10CM左右，所以只靠激光，我们能做到过坡几率80%，但是要是梯形坡道，丢线的几率更大，红外的辅助寻线相当重要，上坡的话，我们还试过加速度传感器，用的也是FREESCALE的芯片模块，还有龙丘的一个模块，灵敏度是1.5g，测试时完全不能满足要求，没有试过陀螺仪，不知道效果会不会好点。个人认为激光配合红外应该已经能较好的完成坡道识别了。红外的话，我们用的是ST188，8个宽大概18CM左右，测试感觉如果就按我们的方案做上坡而言还是偏少，偏窄，我们在比赛的时候对红外的保护也不好很多传感器都歪了，整个都失去了作用，所以比赛的时候我们放弃了起跑线检测，后来才发现是传感器歪了，相当可惜。。。