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组装步骤

准备组件

智能小车所需组件见表1

表1 智能小车组件表

模块名称

数量/个

规格

是否需要单独购买

昇腾开发者套件

1

Atlas 200I DK A2

麦克纳姆轮

4

直径80mm,适用TT减速电机

TT直流减速电机

4

TT电机带插头+立体支架

ESP32单片机

1

单主板

超声波传感器

1

PWM受控,超声波测距模块防水传感器探头 3cm小盲区

选购

无线路由器

1

唯一规格,MT300N-V2迷你路由器

12V、9V、5V电源

1

12V9V5V(38400mah)

广角摄像头

1

模组HF867_2.7mm118度无畸变(备注选择可插拔接线)

舵机云台

1

精巧版两轴云台

激光雷达

1

A2雷达+转接板支架

选购

2pinXH2.54公母延长线

4

P2

杜邦线母对公

5

长度>10cm

选购

套筒扳手

1

十字套筒,适用2mm-7mm螺母

外壳与结构件3D打印

1

-

根据小车三维结构而定,选用DIY材料依开发者实际需求决定。

铝合金定制加工

1

-

USB扩展坞

1

1USB口转4USB口

停车标志

1

停车标志类似下图

小车所需紧固件

参见表2

10

-

表2 紧固件数量表

紧固件名称数量/个
M3*9螺钉/防松螺母10
M2*7螺钉/防松螺母10
M3*6螺钉/防松螺母80
M4*5螺钉/防松螺母20
M3*15+4单头六角铜柱8
M4*50+6单头六角铜柱8
M4*25+6单头六角铜柱8
M4*35+6单头六角铜柱8
M4*55+6单头六角铜柱8
M2/M3/M4国标螺母/垫圈20

父主题: 样例组装

组装注意事项

  1. 注意螺钉和螺栓的固定顺序,第一次固定不要完全固定,以防有顺序错误需要拆卸的情况。

  2. 为了便于插拔ESP32和开发者套件上的各类接口,最上层的外壳未设计为完全固定的形式,可随时取下,所以移动小车时建议手托到底盘。

  3. 为了防止小车前端的外壳遮挡广角摄像头的视线,也为了提高摄像头位置的自由度,广角摄像头载板设置了多挡位调节,开发者可以选择合适的摄像头前后位置。

  4. 注意麦克纳姆轮的安装顺序和前后轮位置,否则可能会影响小车的平移和原地旋转效果,左右麦克纳姆轮上的扁状滚轮上的摩擦力方向需要均指向小车的中轴线方向,如所示。

    :::note 说明 麦克纳姆轮转速差异较大请参见智能车手动控制时车轮转向错误或四个轮子转速差异较大解决。 :::

    图1 麦克纳姆轮摩擦力方向

父主题: 样例组装

组装步骤

依照从下至上的顺序组装小车,组装底盘上的连接件,按照“电池 > TT直流电机 > 麦克纳姆轮 > 广角摄像头模块 >ESP32单片机 > 第一层外壳 > 超声波模块 > 语音麦克风阵列 > Atlas 200I DK A2开发者套件 > 激光雷达连接到后段外壳 > 前中段外壳顺”序组装,实物图如图1所示。

图1 实物图

  1. 准备3D打印或铝合金加工的小车底盘,并确定好对应的开孔与位置和设计图中相同,并安装电源,直接将电池放到电池槽里即可,电池槽后方的矩形空洞可用于将全部电源线埋藏在小车内部。如图2所示。

    图2 安装电源

  2. 将4个TT减速电机安装在如图3中所示的“电机”位置。

    图3 底盘结构图

    :::note 说明 TT减速电机主体与固定架安装请参见减速机安装说明书。 :::

  3. 安装麦克纳姆轮,利用TT减速电机自带的黑色或银色固定架固定好四个电机后,即可安装四个麦克纳姆轮。如图4图5所示,对准轮子中心位置拧入自攻螺丝并对准TT电机的白色传动轴,拧紧即可完成电机和车轮的固定。

    图4 安装麦克纳姆轮

    图5 麦克纳姆轮示例图

    :::note 说明 图中底盘靠近车头部分的四个矩形孔洞为预留出的电机走线口,需使用XH2.542pin线连接到ESP32单片机。 :::

  4. 将云台的自带摄像头拆下,替换为118度广角摄像头模组,并拧入固定螺丝和防松螺母,如图6图7所示。

    图6 安装摄像头模组

    图7 固定摄像头模组

  5. 安装ESP32单片机。

    1. 将ESP32单片机用4根铜柱固定在如图3和中所示位置,将步骤2中的四个电机的连接线连接到ESP对应的接口上,具体接口号和位置见表1

    2. 将两轴云台上部分舵机控制线连接到ESP32的26号引脚接口上,棕色线接地,靠近5V电源一侧。下部分舵机控制线连接到ESP32的25号引脚接口上,棕色线接地,靠近5V电源一侧。

    3. 将组装好的云台与铜柱固定,如图8所示。

      图8 固定云台与ESP32单片机

  6. 安装超声波模块/语音模块。

    1. 将超声波模块/语音模块固定至第一层外壳,如图9所示,红框中部分的矩形孔洞为超声波模块的走线口,上方的12个孔洞为预留出语音麦克风与扬声器模块固定孔。

      图9 安装超声波模块/语音模块

    2. 将超声波模块的PWM接口连接4根杜邦线之后连接到ESP32,具体四个PWM接头信息参照超声波模块购买链接中的参数说明与ESP32的引脚说明,对应连接即可,底盘的矩形孔洞是预留的超声波模块走线口,如图10所示。

      图10 超声波模块走线口

    3. 将第一层外壳固定在小车底盘。

      :::note 说明 在底盘上留有多个固定孔位,根据外壳制作工艺不同,固定孔的精确度会有较大区别,所以预留较多孔位,实际组装时固定其中的半数位置即可,同时也方便拆卸。如果外壳使用铝合金钣金加工,且并未开模制造,固定孔位置会与三维模型有较大精度差,需要适当弯折板材固定。 :::

  7. 在小车后部电池两侧的四个位置固定四个铜柱,如图11所示。

    1. 使用一根TypeC-USB线连接ESP32和开发者套件,TypeC端插入ESP32单片机,USB端插入开发者套件USB接口。

    2. 将无线路由器放入小车内部,将网线插入LAN口,再将电源线插入无线路由器电源接口。

    3. ESP电源线连接ESP32和电源的9V输出口。

    4. 将USB扩展板放入小车内部,四个USB接口中任意两个连接无线路由器电源线和广角摄像头USB接口,另外两个接口预留给激光雷达及语音控制模块。

    5. 将以上模组的连接线收纳在承载板下方的空间,安装开发者套件承载板,并在承载板上安装开发者套件(参考Atlas 200I DK A2 开发者套件《快速开始》“一键制卡”章节烧录镜像,将SD卡插入开发者套件的卡槽)。

      图11 固定铜柱

      图12 安装开发者套件承载板

  8. 将开发者套件板按照对应螺丝孔位置固定到承载板上,并且将USB扩展板与ESP32连接到开发者套件USB口上,无线路由器的网线连接到开发者套件的eth0网口,再将电源线连接开发者套件和电源12V输出口即可。

  9. 将小车的前中后段外壳按照下图中的固定孔位固定在外壳上后即可。

父主题: 样例组装

地图绘制

小车的行驶依赖于模型的训练,因此需要设计一张地图,用于小车行驶的模型训练过程和推理结果验证。此处提供地图设计方案,开发者可以直接使用此地图,也可以自行设计其他版本的地图。

当前地图样例包含以下行驶场景,可供小车沿地图“8”字行驶。

  • 直线行驶场景,小车保持直线行驶。一条道路上有两条相向的车道,并用黄色虚线分隔开来。车道两侧有黄白双色的车道线作为指示。
  • 弯道转向场景,小车根据转向方位指示标行驶。
  • 自动停车场景,小车在停车标识处,自动泊车至车位。
  • 十字路口场景,小车在人行道处可进行目标检测,是否有行人通过,进而判断前进或停车等待。
  • 路标识别场景,当前地图可放置各类玩具标识(未在图中标出),例如放置一个调头的标志,小车识别后调头转换方向行驶。

图1 样例地图

备注

须知

地图规格

  • 道路宽度:60cm。
  • 完整地图的尺寸:约3m * 4m。
  • 停车位:30cm * 40cm。

制作建议

  • 使用Photoshop等画图软件制作地图。
  • 建议使用表面不太光滑的材质,如果地图表面过于光滑则容易使小车打滑,难以精确地控制小车。另外光滑的表面会产生强烈的反光,影响小车通过摄像头采集的画面质量,进而干扰各个图像识别的任务。
  • 如果小车的外观尺寸变更,开发者应修改地图的尺寸以与之相匹配。建议一条车道的宽度为1.5倍的小车车体宽度,或者更宽。

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烧录镜像

参见一键制卡章节烧录镜像,将SD卡插入开发者套件的卡槽,当前样例仅在Ubuntu OS适配验证过,未在openEuler OS适配验证,推荐烧录Ubuntu OS镜像。

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