本帖最后由 Sunny_Wang 于 2019-8-1 18:03 编辑
2019电子设计大赛测控类题目猜测
今天电子设计大赛主办方中午突然发布2019电子设计大赛题目清单,给参赛的大家带来了不小的惊喜,同时也带来了很多细节上的疑问。在这里我将对此份清单进行一些个人主观上的细节解读,剖析和推理一些赛题细节。由于本人比较关注测控类题目,所以撰写此贴专门对测控类进行一些解读,其他题目不敢过多分析,怕出现过多疏漏导致文章质量下降,或者是对同学产生误导。
首先来看三脚架,这个三脚架大家可能是一头雾水,但是在我个人看来可能是最确定的一项。因为满足60-80CM的三脚架市面上非常的多,尤其是在大学生活中很多同学爱好摄影,三脚架基本是必备品,就算自己没有身边爱好摄影的同学也会有,三脚架上面有标准螺纹口可以外接其他设备,可拓展性能很强,虽然大家不知道这个东西干什么用,但是准备起来毫无疑问是最简单的一项。这里我也猜不出来意图,但是准备就完事了。
其次来看可控电动云台。在这里先上图,电赛规定的云台是2自由度云台,可以满足Yaw轴(原地转圈,俗话说可以控制朝向东南西北),以及Pitch轴转动(俗话说就是低头抬头),注意这里并不是三维云台(类似于航拍自稳定云台)。还没到三维自稳定那么难。
这里我个人觉得可控电子云台准备起来比较麻烦,因为云台如果深入了解学问和细节比较多。抛开云台速度位置闭环不说,我个人觉得最最重要的是云台的负载。市面上能买到的大多数云台为9G舵机云台,此类云台基本使用塑料/亚克力板拼接而成,价格低廉,整体价格大约50元左右,此类云台问题主要在于:响应速度偏慢,并且很难带动大负载。同时参加过Robomaster的同学,手中也有GM6020等为代表的重型云台,带个几公斤负载完全没问题,精准,响应速度经过PID调教后又很快,在配平中心的情况下,可以带动相当大的负载。但是唯一的问题就是太特喵的贵了,一套电机加云台要2000块,还要配套电池/电调/总线RM主控。如果比赛题目真的是用重型云台带大负载,我只能说题目又跑偏了。实际上大家也可以用20KG舵机和直流减速电机带编码器自己设计云台,可以达到成本低廉和负载的某种折中平衡。
四旋翼就不说了,老生常谈的东西。电动小车这个东西我觉得和云台一样略微含糊,同样电动小车的区别是“能跑”和“能精准的跑”这两种完全不同的。普通市面上最便宜的直流TT电机‘智能小车’售价大约不超过百元,此类小车解决了能跑起来的问题,但是无法解决‘控制跑多快’和‘控制跑多远的问题’。因为此类小车大多不带有编码器,需要靠传感器辅助定位/测算速度,而支持编码器的二轮/四轮驱动小车又过于昂贵,某平衡小车之家的车成本大约400-500售价700-1000+,虽然能够精确控制速度/位置,但是较为昂贵,且新手完全无法掌握全面。同样是小车,便宜的75贵的750,如何选择也很困难。这完全取决于赛题任务有多复杂以及环境信息多少。比如自动泊车,有黑线那就过于简单,不给线就一个陌生空间停车这完全是一个环境建模和识别问题,做起来有很困难,需要依赖imu/雷达/编码器/等等进行导航处理。个人认为小车和云台定义确实略微模糊,大家依靠自己的能力和财力适当进行准备。
摄像头相信经过17年赛题的练习,大家已经有了自己的解决方案。这点不做过多说明。比较有趣的是,摄像头可以自带处理模块,是否意味着Openmv可以进行比赛使用?我们拭目以待。
最后是舵机,大家不要纠结舵机有多大功率,同样25KG的舵机,正常工作时候电流可能500MA,堵转和出力时候经过测量电流可以轻松超过1-2A,6伏特供电基本峰值就在10-20瓦特之间,个人认为20-30千克扭力的舵机已经足够使用,不放心可以上35KG和40KG,但是感觉没有过大的必要,还是比较看赛题规定的机械有多大。
首先我个人认为小车可能会出三种题目,一类是小车飞行器结合进行出题,这已经有前车之鉴,不做过多说明。再一个就是小车可能结合拉法/超级电容设计无线充电/闪充等电源题目,也不是不可能。激光笔可结合云台和小车。摄像头设计出一道追踪题目,让小车追踪激光点运行定位。其次,摄像头也可以和云台结合实现类似于目标追踪的跟随效果,不过这个难度较大,需要物体具有一些特殊特征。最后比较简单的就是可能激光笔/摄像头/云台结合,在一个平面内进行激光画图/定位操作,如下图所示。
最后总结一下,大家优先购买模块,在有限的信息下进行适当的选型,猜题目并不是当下核心的重点,当务之急是准备好上述可能会用到的模块,以防竞赛时期没有东西干瞪眼。希望大家耐心准备,踊跃交流解决各自问题,我在这里提前预祝大家电赛获取理想的成绩。
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