准备工作:(在地上贴上黑线,贴个大点的八边形,机器开机+插电线,不放小球,不放红色块)
演讲内容:
各位评委大家好,我是来自宁波市第三中学的鲍昊宇,我们的作品是《基于树莓派的自平衡运输车》。
我们经常需要一辆这样的车,它能在狭小的通道里向任意方向快速地自由精确地移动。它能帮我们搬运物品并跟随在人们身边。它能够在搬运不稳定物体在不平整路面上运行时始终保持平台水平,防止货物滑落损坏。
我们就设计了这样一辆车。(用手指车辆)下面我来介绍一下结构。
这辆小车采用的是自制的闭环控制电机,我们为它设计了控制电路,它的外壳是3D打印的,连接线采用了RJ45网线接口以方便使用。它的最高速度比乐高电机快几十倍,而且能够精确地控制转速和转动角度。(拿出单独的电机和电机驱动板给评委看。)看,这是我们设计的电机和驱动板。
为了让他的四个轮子在不平整的路面上都能均匀受力,我们将前后轮用轴链接,而不是将四个电机都固定在一块底盘上。(用手指出中间的连接轴,一侧前轮下放个瓶盖。)
看,即使一个轮子压倒了瓶盖,四个轮子也仍旧同时着地。
轮子采用麦克纳姆轮,它可以向任意方向移动。
(取走瓶盖,前后移动,长按A演示长距离向左平移,长按D再平移回来)
看,得益于闭环电机和前后分离式底盘,即使长距离平移也不会出现明显偏差。
同时车身上安装有机械爪可以实现清障作业。(机械手动几下)
我们还在车身上安装上了基于视觉的平衡平台,即使再容易滑动的物体也能在不平整的路面上保持平衡。(放上小球,小球平稳后向前开一段。)看,通过下面两舵机的调节,即使是球体也能够始终停留在平板中间。(取下小球)。
下面我来演示一下车辆的跟随功能,(按ESC退出遥控程序,运行桌面AutoRUN文件夹下的Opencv-ball2.py程序,将红色块放到机器人前40cm处,向前后左右慢慢移动色块,用色块演示跟踪和保持距离功能)
看,机器人可以跟随物体移动并保持一定的距离。
下面我来演示一下车辆的视觉循迹功能。
(长按Q退出色块追踪程序,将小车放在黑线上,打开linefollow.py,小车开始巡线)
得益于摄像头巡线,即使是不平整和不均匀粗细的线,机器人也能够识别到。
当然我们的机器人还有很多缺陷,比如目前平衡平台还不能适应剧烈的形式状态。通过视觉进行跟随比较容易受到干扰。我们还探索了激光雷达的使用和基于uwb的室内定位技术,相信很快可以应用到我们的小车上了。
这就是我们的作品,谢谢大家。(按Q退出程序,要打开遥控程序只要点击桌面上的游戏手柄图标)