也谈车模问题！

revo

智能车竞赛到目前为止用过三种车模和舵机：
第一届：韩国academy生产的1:12 大宇 MATIZ 车模     舵机：不记得了.....
第二届——第四届：博思仿照第一届车模                  舵机：FUTABA3010
第五届：某公司仿造的 京商 1:16 Mini Inferno 电动越野 舵机：某山寨垃圾舵机

第一届的时候没有意识到机械的重要性，对车模理解不深刻，但是车模没有出现损坏，除了几个队号称撞毁了底盘,没有发现其他问题。
采用博思提供的车模之后主要出现了以下几个问题：
1.虚位严重，各个部分虚位十分严重。
2.滑丝，镙丝拧几次就滑丝，最严重的是左后轮的内六角，跑着跑着就松了，印象中有学校直接做了一个一模一样金属的。
3.后轴弯曲，后车轴使用时间一长会弯，导致差速出现磨合不均，影响车模性能。
4.差速采用简单的后轮单锁紧螺丝滚珠差速，但是加工精度和材质不如韩国车模，很难调整磨合，影响比赛发挥。
5.底盘软，尽管底盘较韩国车模厚，还增加了肋板，但是硬度远不如韩国车模

在第三届，征得秘书处许可后，我们将剩余的韩国车模拆解，替换了部分零件，主要前轮支撑部分。至少不滑丝了，但是有些部件例如差速，因为韩

国车模也磨损厉害，因此不得不将就使用博思生产的。最后我们车模的使用状况是一台比赛车需要拆两台车模作为零件车。总开销接近1000元。

第四届，韩国车模也拆没了，博思的质量进一步下滑，我们每个队只有拆车模换零件，最后两个参赛队大约用掉了八台左右的车模零件。另外第四届

发现舵机质量也下降，90元的3010是仿造的，而真正的已经停产的绝版3010要200左右，我们做了测试，正品盒装3010，扭力大，虚位小，声音清脆，

可以折腾很久齿轮都不碎。而90元的3010齿轮如果跑狠了就会碎掉。

第五届，除电磁组沿用A车模外，其余组换了B车模，是仿造日本京商公司的越野车模，车模问题如下：

1. 转向角度不够，不经改造没法用，我注意到很多队伍都磨了一点。北科不知道磨了没有，但是在全国赛的小O型弯道他们的轨迹是由内道逐渐加速到外道，这样做一方面是轨迹行驶策略，另外一个方面是不是可以不用磨转向架了？还望北科的达人们指教。
2. 悬挂的松软程度完全不是平跑车，因此大部分学校将悬挂改硬，有的则直接取缔。
3. 差速齿轮打滑，由于山寨差速器壳体太松，很多队伍刹车的时候我都听到了打齿的声音，这个声音可能有些队伍还以为是电机的，其实是前差速主齿轮和驱动轴伞状齿轮打齿的声音，中南民族的同学应该深受其害。
4. 底盘软，大部分学校采用了铝合金或者是碳纤维加固，我们采用了整块碳纤维加固。底盘软导致车模形变，摄像头标定参数变化，LED前瞻不稳，电机齿轮咬合变化打齿。种种问题，非止一端。
5. 由于齿轮加工精度问题，咬合不理想，因此测速抖动，另外在转向时，由于自己改动了前轮转角，导致狗骨长度不够，动力转送不匀，也导致了测速的抖动。因此南京师范直接改了后驱，不排除是此原因导致。
6. 狗骨杯爆杯，狗骨杯爆杯分两种，一种是狗骨直接将狗骨杯打坏脱出，另外一种是狗骨杯和差速伞状齿轮之间的榫头磨损发生滑动导致动力流失。
7. 轴承磨损，这个问题A型车模也有，我们采用滚珠轴承调试，比赛前换上原来的塑料轴承。
8. 舵机......烧........我们倒是不烧，我们老老实实的用5V供电，但是打齿我们还是打过两次。如果舵机的中心位置一天一变......那就赶紧换舵机吧。
9. 电池，电池是一届不如一届，第一届的香山红叶最好，今年的也是香山红叶，但是好像不如以前了。



第五届车模的优点就是差速器的工作还算稳定，不需要经常照看了.....齿轮差速嘛，复杂但是维护方便，灌油亦可，不灌油也行。


第六届的车模，我们老师说组委会委托博思做了两个方案，一台是瑞萨方案，舵机带动车头整个都可以转，后轮分两个电机驱动，另外一个是将A车后轮差速取消，改为瑞萨那样的分两个电机驱动。

我个人不赞成，原因有下：
1. 我不喜欢博思的垃圾车模。
2. 飞思卡尔之所以区别瑞萨是飞思卡尔的车从原理上更接近电动汽车，而不仅仅只是一个移动平台，而瑞萨与其说是车还不如说是轮式移动机器人。飞思卡尔不能办成瑞萨。所以差速不能取消，电机只能一个。车头更加不可以转动，否则的话机械的比重将会更大。
3. 分两个电机驱动势必改成两个码盘测速.....编码器的价格不便宜，且明显的编码器线数越高对这种形式的车模越有利。


我希望的车模是一台市场上较为流行的正在量产的电动汽车车模，采用滚珠轴承，主要部件例如转向杯，转向架采用铝合金，差速齿轮和狗骨杯为金属的，这样零件市场上有大量同型号零件供应，组委会可以规定更换零件必须更换一模一样的。目前电动汽车模型做的比较好的是日本的田宫TAMIYA，不是什么韩国公司，Academy是做静态的。京商的强项在油车。
价格方面，一台田宫的1:10 电动平路四驱跑车，采用前后和中央齿轮差速，540的有刷直流电机，不带舵机、电调、车壳，价格大约在500元左右，然后更换滚珠轴承和全套金属齿轮以及差速和狗骨杯的价格也可以控制在500以内，这样的一台车模模型爱好者可以折腾一年只要不发生告诉碰撞就几乎不会损坏。比起买台车模再买几台做零件划算的多。而且轴承已经是滚珠，齿轮已经是金属，就算换，也好不到哪里去了。大家剩下的精力就做做四轮调校，余下的全部是检测和算法了，这不就是飞思卡尔智能车大赛一直强调的检测和算法为主么？
最主要的是车模没有停产，淘宝上到处有卖，不存在买不到的学校，也不存在商家故意抬价，3010原装舵机的价格现在已经炒作到250就是拜飞思卡尔智能车竞赛所赐。MINI INFERNO的车模现在也开始涨价。
舵机可以用小扭矩舵机，但是可以用质量好的正在量产的金属齿的数字舵机，我们学校光电车的俯仰舵机，全钛合金齿4.8V供电，8公斤.厘米扭矩数字舵机，200块钱，参数都比3010好，价格还比3010低。

如果有一台完善耐用，精度好虚位小的车模，大家就可以完全将心思放在硬件电路和算法上，不用每天磨前悬架，加工碳纤维地板，舵机安装支架，换打坏的狗骨杯，换磨损的差速箱，换舵机，换轮胎，换一切能换的......买原装车模.....买原装零件.组委会给的京东上的卖零件的漫天要价，塑料轴承卖的比滚珠轴承贵，什么世道？总而言之，量产的名牌车模，耐用好用的主要部件，经得起折腾的舵机，大家没什么好调的了，也不准改动，悬挂不准拆，四驱不能改二驱，车后面不许拖测速轮。电机安装位置不准换。大家调调四轮定位，打打油，剩下的精力，调硬件写代码去吧。


比赛可以加个隧道，可以加个立交桥，可以加抄近路标志。这样才是智能车嘛。

wenkai

哇，好犀利的总结和建议，顶湖南大学！如果真的改得像瑞萨一样，智能车失去意义了

ZForce

很专业~~

waka

强势顶起。
不知道卓老大看不看的到这个帖

行云

分析得很透彻！我们也不喜欢博思的垃圾。

vonnau

把驱动换成两轮驱动是个很好的做法。这样才可以最根本的减少机械上的重复劳动，不需要再去调差速器了。结构也变简单了，差速可控了。而且可以实现更加精确的控制，什么ABS啊，以及比ABS更加高级的算法。
舵机的限制可以取消，爱用什么用什么，自己设计舵机都可以，只要给出个上限就可以，不要太逆天了。这样就避免了无休止的在舵机上的争吵，怀疑。
而且像楼主所说的说，基本上只能用日本模型厂的模型车，但也存在磨损的问题。
电池，为什么要用镍镉电池呢，又不环保，指定一家，质量又不可靠。不如换成镍氢电池，而且也别限定一家，给出个规格限定就可以了，比如只能用AA型或S型的。

增加了桥，就意味着模型车要限高了，对摄像头是不利的，而且赛道设计和制作也要变复杂。

最后，搞成瑞萨那样就不是智能车了，我不是很赞同。
想这种选线移动机器人比赛大规模的搞，最早就是来自日本的瑞萨，已经举办了15年，后来瑞萨曾经在韩国搞了一次，没继续下去。在此后，韩国人搞出了飞思卡尔比赛。
瑞萨目前虽说不咋地，我认为主要原因是还不太符合中国国情。瑞萨综合要求是很高的，更考验综合素质，日本的参赛选手以前或多或少都有过模型制作经验或者金工操作经验，所以自己做起来，没什么大问题。但国内情况就不乐观了， 加工是个大问题。

如果从纯软件，算法的角度考虑，类似飞思卡尔、瑞萨这样的移动机器人比赛，也可以参考下日本的 ETRobocon, 用的是lego mindstorm套件，做成一个两轮自平衡机器人的形式。完全没有硬件上的要求，应为用的是lego的标准套件。要求以模块化的方式，即借组UML的方式设计控制软件。
有兴趣的可以看一下：http://www.etrobo.jp/2010/

其实希望有一天能看到这样一个比赛， 在教育部组织下，涵盖多个组别，高级的像DARPA great challenge 那样的真正的无人汽车，中级的像飞思卡尔，瑞萨这样的比赛，低级像电子老鼠这样的比赛。这种比赛不类似专家评比打分的比赛，某种程度上更加公平，结果一目了然，小学校做的好的也有机会一鸣惊人！而且规模上应该可以赶得上电赛。

revo

回复 6# vonnau


    可能我们理解不同，我理解的在中国可以推广的智能车竞赛应该是使用现代的信息和控制技术，对执行机构能力有限的车模进行控制以期达到最优的控制效果，是以控制学科为主的竞赛。你所说的则是提高执行能力，较弱的算法可以通过执行能力得到补偿，而从社会实践的需求来看，往往执行机构处处掣肘，算法空间却很大，毕竟电路和算法的成本远比机械加工来得低。在机器视觉中，通过图像处理的方式进行标定和校正比花时间做个没畸变的理想镜头来得便宜。因此信息技术和控制技术是核心，机械是其次。
   

飞思卡尔的目标在于信息技术和控制技术，同时飞思卡尔作为汽车电子的最大MCU供应商也希望比赛的平台能够尽可能的接近实际的车辆，一些好的点子未尝不可用在真实的车辆运行控制中。而瑞萨只能叫移动平台竞赛，有点脱离实际，真车的转向扭力是比车重还大吗？车身可以随意变形吗？

    工程就是要给你限制，再让你尽力发挥，而不是解除限制随意发挥，因为小车可以随意，真实的工程世界，有些东西不是人有多大胆地有多大产的，往往有这样那样的限制。无论是航空航天国防技术，还是消费数码民用技术，在设计时都存在这样的问题。所以我认为飞思卡尔的主题是限制下的创意发挥，而不是无限制的创意发挥。技术本来就是戴着镣铐在笼子里起舞。

至少竞速组还是得要有台像样的车模吧.......拿着两轮车竞速......感觉好怪..........
不可否认的是在竞速状态下，车辆适应各种摩擦力的路面其控制算法是相当复杂的....至少汽车发展了这么多年.汽车动力学的东西还是那么的难以把握。这无疑对控制也是一个挑战，组委会倒是可以有意选择摩擦力不同的KT板混搭赛道。这样也许对控制是一个考验。
再者四轮的绝对比可以原地转弯车的难控.....

p258835510

好贴！！顶起~~·

昔日同盟

vonnau

回复 7# revo

前述一些改造如变成2轮驱动或者四轮驱动，并不是更加强调以机械为中心，而是反过来增加了控制算法发挥的余地，毕竟不能直接控制差速器。变成多轮驱动后，就不能简单的控制一个电机，而是更要考虑到多个电机的协同控制以及多个传感器的信息融合，多个电机的转速如果不匹配的话，转向的效率会大大下降。如果协调控制的好的话，有很多空间可以发挥。而且这也符合实际，这是的汽车没有只控制一个电机真么简单，现代汽车上，ABS，DSC(Dynamic Stability Control )动力稳定性控制也越来越多。现代汽车上也普遍运用了助力转向装置，放开舵机的限制，这也是提升控制分量的一个方式。 另外前外前景远大的电动汽车，未来一个趋势是每个车轮装一个轮毂电机这样的分散驱动方式，而不是1个电机驱动4个轮子。这反而是"抢"了传统机械工程师的饭碗，没了变速器，没了差速器。还有有些东西，没有必要为了复杂而复杂吧，大家都听过那个某小工用电风扇吹肥皂盒的故事吧。

瑞萨不符合实际，这个不要说死了，而且也不是随意变形，都是模型车，都是对实际情况的模拟， 并无实质之分，瑞萨有些好的地方为什么飞思卡尔为什么不能吸取呢？反之依然。比赛并不是为了某一个公司打广告，做推广，虽然赞助商有这个意图在里面。真接近实际，那就是无人汽车，类似Great Challenge那种。而且补充一点，瑞萨也并不是比拼什么舵机是否强劲，电池是否够劲爆的，电机是否够猛的比赛。日本有"MCR之神"(类似智能车之神的称呼)岛津就是用些很普通材料(普通R260电机，转向机构也远比舵机简单)，加上优秀的综合设计，实习了平均速度4m/s(正常情况下)，最高速度5m/s以上的极速。这就叫大繁似简，而不是简单的堆砌。

另外，智能车比赛的初衷是多学科交叉的综合性比赛，而不是偏向哪一个。控制，计算机，机械，电子都重要。如果智能车比赛变成通通是搞控制，或者通通是搞电子，通通是搞机械的人来搞， 我觉得这就不是一件好事了。