第十一屆全國(guó)大學(xué)生“恩智浦”杯智能汽車(chē)競(jìng)賽是以“立足培養(yǎng)、重在參與、鼓勵(lì)探索、追求卓越”為宗旨，鼓勵(lì)創(chuàng)新的移向科技競(jìng)賽活動(dòng)，競(jìng)賽分為光電直立組、攝像頭組、電磁組、電軌組、雙車(chē)追逐組、信標(biāo)越野組六個(gè)組別，電磁直立組要求在規(guī)定的汽車(chē)模型平臺(tái)上，使用恩智浦半導(dǎo)體公司的微控制器作為核心控制模塊，通過(guò)增加姿態(tài)傳感器、道路識(shí)別傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及編寫(xiě)相應(yīng)的控制程序，制作完成一個(gè)可以保持兩輪直立姿態(tài)，能夠自主識(shí)別道路的平衡車(chē)。智能汽車(chē)競(jìng)賽的賽道路面為寬度不小于 45cm的白色面板，賽道中間有一根通有 100MA，20KHZ的交流電的導(dǎo)線作為引導(dǎo)線，參賽隊(duì)員的目標(biāo)是模型汽車(chē)需要按照規(guī)則以最短的時(shí)間完成單圈賽道。

　　本次比賽中，我們使用大賽組委會(huì)統(tǒng)一提供的 E車(chē)模，采用飛思卡爾MK60DN512VLL10單片機(jī)為核心控制器，采用 MOS橋驅(qū)動(dòng)車(chē)模電機(jī)，MPU3050和MMA8451作為姿態(tài)傳感器，10MH電感作為道路識(shí)別傳感器，自主構(gòu)思姿態(tài)控制，速度控制和轉(zhuǎn)向控制方案，引導(dǎo)車(chē)模按照規(guī)定路線識(shí)別行進(jìn)。

　　在報(bào)告中，我們通過(guò)對(duì)整體方案、機(jī)械、硬件、算法等方面的介紹，詳細(xì)闡述了我們?cè)诖舜沃荒芷?chē)競(jìng)賽中的思想和創(chuàng)新。包括電路設(shè)計(jì)、算法及輔助調(diào)試模塊、機(jī)械結(jié)構(gòu)等等。

　　對(duì)于平衡車(chē)，要想實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的運(yùn)行，機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)做到使重心保持在一定的位置，不宜過(guò)高或者過(guò)低，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)抬輪甚至翻車(chē)，過(guò)低會(huì)導(dǎo)致車(chē)模角度變化帶來(lái)的重心變化過(guò)小，從而無(wú)法很好的控速，今年的電磁直立車(chē)因?yàn)閭鞲衅鞯脑蛑匦牟荒芎芎玫募?，所以重心不宜過(guò)低。同時(shí)，要想轉(zhuǎn)彎靈活，機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)使重心盡可能的集中，以減少車(chē)模轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

　　1.1 電池位置、整體結(jié)構(gòu)

　　為了使重心降低，我們采用了經(jīng)典的 ”V”型機(jī)械結(jié)構(gòu)，將電池放置在了緊貼車(chē)模前方的位置，和車(chē)的底盤(pán)和電機(jī)質(zhì)量關(guān)于車(chē)軸對(duì)稱，并將大部分的器件集中在車(chē)模前方，讓車(chē)模的平衡位置盡量躺倒，這樣可以使車(chē)模運(yùn)行時(shí)重心更低，更穩(wěn)定。

　　同時(shí)使用鋁片制作了電池支架，在保證強(qiáng)度的同時(shí)進(jìn)一步降低了重心，我們將車(chē)模原有的連接兩個(gè)傳動(dòng)架的連接桿去掉，用一根 3mm的空心碳素桿打孔進(jìn)行固定，保證了強(qiáng)度的同時(shí)也節(jié)約了空間，使電池可以緊貼車(chē)模，保證了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不會(huì)太大。