电控 应用层开发 学习_PIONEER | 电控组介绍&学习建议

2023-05-16

baa5787e1eea3058aa11d3fd9d40a1d2.png

电控组 · 兄弟,开车吗?

嘿bro!我又来啦!

今天我来给大家安利我们的电控组啦!

各位小伙伴们走过路过可千万不要错过啦!

26cb00895960d4c91104b717184bc6ff.png

电控组职责

1. 负责嵌入式软硬件开发

2. 电机及多种传感器控制

PS : 简单的说就是通过控制系统使机器人的性能发挥到极致

下面我将分三部分来详细介绍

Part1

“运动中枢”——嵌入式设计

嵌入式软件

     在 RoboMaster 比赛中,我们为机器人选择的单片机多是基于 ARM 内核体系的单片机,如ST公司开发的 STM32F1STM32F4 系列单片机。

     赛场上,机器人接收信号后,快速处理信息,做出相应动作,这是单片机的功劳。电控组成员就是要基于这个“大脑”,针对机器人功能进行编程开发。开发大致流程包括需求分析、代码编写、代码编译、下载和调试等步骤。完成这一系列开发工作要求成员掌握C语言程序设计,电路分析能力,stm32架构等知识。

嵌入式硬件

     电器和电子产品越发小巧,得益于一个神奇的东西,它能把巨大的电路都缩小,集合在一块小板子上,它就是——印刷电路板(PCB)

     在RoboMaster 比赛中,机器人需要做出很多复杂的动作,比如发射弹丸、转头、识别等,这由它们身上搭载的 PCB来控制。根据不同控制需求,参赛队员需要自行设计制作不同的电路板,一块完备电路板需要经历需求分析、原理图设计、PCB 绘制、打板成型、焊贴元件等步骤,需要综合运用电分、数电、模电多学科知识。

8898044a72f4e16b862d4612f2e41b96.png

Part2

“感知器官”——传感器

    有了控制的大脑,就可以让机器人能根据任务动起来了。     

     在生活中,无论是工业机器人、服务机器人还是家用机器人,都需要有许多传感器感知外部环境,譬如温度传感器、激光雷达、摄像头等等,这些传感器相当于机器人的感知器官,使机器人能读取环境和自身的状态,从而帮助单片机进行决策。此外,机器人还有许多动力装置,比如电机和气缸,它们就像肌肉,让机器人动起来。让机器人从“感知外界”到“做出反应”,还需要一个大脑将它们关联起来,单片机就充当了这个大脑。

      在 RoboMaster 比赛中,机器人需运用多种传感器适应瞬息万变的赛场,如利用陀螺仪可以随心所欲地实现跑直线、转弯漂移,控制自己的平衡。还有诸如超声波测距摄像头获取图像电机码盘读取转速等传感器,让机器人更“感性”。

e54531d746d7bde7dea27155572b6bc0.png

Part3

“肌肉运动”——电机控制

     让笨重的机械结构动起来,离不开强大的“肌肉”。常见的驱动装置包括舵机无刷直流电机等,这都是机器人运动学必备知识。

     在RoboMaster 机甲大师赛中,就以步兵为例,电机驱动的主要结构由云台、火控及底盘构成。云台运动控制要求配合陀螺仪闭环控制电机,底盘要求掌握麦克纳姆轮运动学闭环控制电机。

9ff4edb71e4f98b30bd736b20a551f63.png

电控组要求

加入电控组需要有什么基础呢?

      对于初学者,首先需要掌握的是一门比较实用的编程语言,C语言就很适合

       初学C语言最好借一本C语言的教材书,而不是那种很厚很厚的、给专业人士看的书。仔细的看一遍书籍有助于建立一套完整的C语言体系,这在日后的编程中至关重要。如果不想看书,可以到网上搜索一些视频教程,比如小甲鱼的C语言视频就不错。

掌握C语言之后呢?

      在掌握一门编程语言后就该着手开始学习单片机了。

51单片机很适合初学者学习,单片机的基本知识都在51单片机中有所体现,在各大网上购物平台也都有售卖,并且很容易在网上找到学习资料。stm32系列的单片机性能比51单片机要好很多,可以满足我们进阶性学习的需求。不论是51单片机还是stm32系列单片机,都请大家选择尽量购买“开发板”,虽说价格会稍贵一些,但其丰富的功能可以极大节省大家配置硬件的时间,即查即用。战队也有一定数量的开发板可供借用,用兴趣的同学可以通过公众号来联系我们。

       如果你对自己的学习能力有信心,可以跳过51直接学习stm32单片机。这里推荐学习stm32f1系列和stm32f4系列的单片机,价格适中,性价比较高,足以满足目前的比赛需求。

但,仅仅如此吗?

 在这之后就是对控制算法的深入学习了。

      了解PID控制、卡尔曼滤波等控制算法,并在机器人身上不断调试参数让控制效果达到最佳。在学习控制算法之后,你绝对会感叹到控制理论的智慧和玄学,深陷其中无法自拔。

     之后还有其他的细节就是后话了,先从基础学起,这个过程需要你挤出平常休息的时间,虽然很苦很累,但你将会从中获得巨大的收获。加入我们的战队,走进我们的实验室,Pioneer有充足资源让你提升自我,展现能力。

老生

常谈

      也许你现在只是个迷茫的小白,但我们会将之前学习的资源一起分享出来,只要你能够一起的坚持学下去,并且相信自己!!!

      我们所做的东西其实并不高深,也没有改变世界的突破性研究,我们只是一群能把小事做好的年轻人!

只要你有一颗热爱的心

欢迎加入我们

这里就是你逐梦开始的地方

732ffb58959301dafe065879afabd8da.png da17c1327e6955eef0d621c7b511ddfe.png d5c2b5289f0eeb133f99540ac478f3e9.png
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

电控 应用层开发 学习_PIONEER | 电控组介绍&学习建议 的相关文章

随机推荐