电控无碳小车需要单片机吗_电控无碳小车的设计及研究

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电控无碳小车的设计及研究

作者：谢明升

元帅

张志研

王子栋

肖强

来源：《山东工业技术》

2017

年第

期

摘

要：根据第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求，设计一辆三轮结构并且自

主寻迹避障转向的电控无碳小车。重锤是电控无碳小车唯一的能量来源。电控无碳小车由传动

部分、驱动部分、刹车系统、转向系统、控制系统五大部分组成。最终能实现电控无碳小车上

坡和自主避障的功能。

关键词：电控无碳小车；

PID

控制；机电一体化

DOI

：

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.174

引言

此次大赛题目是在往届竞赛命题基础上的修改，保留了重力势能驱动行进的特点，增加了

自主寻迹避障转向控制功能。

竞赛要求如下：

(

)电控无碳小车采用三轮结构，其中一轮为转向轮，另外二轮为行进轮，允许二行进

轮中的一个轮为从动轮。小车应具有赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能和制动功能，这

些功能可由机械或电控装置自动实现，不允许使用人工交互遥控。

(

)电控装置：主控电路必须采用带单片机的电路，电路的设计及制作、检测元器件、

电机(允许用舵机)及驱动电路自行选定。小车上安装的电控装置必须确保不能增加小车的行

进能量。

针对此要求设计了一辆电控无碳小车。

电控无碳小车结构组成

电控无碳小车由传动部分、驱动部分、刹车系统、转向系统、控制系统五大部分组成

无碳小车的设计

2.1

能量转换的设计

小车是以

1KG

物块下降

400mm

的重力势能作为其动力来源的。采用重物下落来带动轴上

的绕线轮转动，经过齿轮传递驱动后轴转动的方式，来达到重力势能转为机械能的目的。考虑

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