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TechDoc-BC2024/东北大学秦皇岛分校_白塔岭143队_百度智慧交通.md
2024-08-23 15:30:06 +08:00

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百度智慧交通组技术报告

概述

在本次比赛中,主要任务仍可归纳为“循线 + 定点任务”相结合的方式,大体上和往年相似。主要难度在于循线过程中存在直角弯、三岔路口、十字路口等特殊元素,并且任务点附近没有地标作为任务定位标识,同时任务动作对定位准确性要求较高。

出于节省学校经费的考虑,我们没有选择直接购买官方车模,而是仅购买了指定的电机,单独购置了符合要求的上位机板卡,自制了车模结构和控制电路部分。

下位机设计

自定义通信协议

由于购买的 Nvidia 官方以及仿制官方的 Jetson Orin Nano 载板(以下简称 “nano”并没有直接引出 CAN 接口,并且对于 Linux 下 CAN 设备的调试开发也缺乏经验,所以选择了使用 nano 的 40pin 拓展接口中的串口设备与下位机主控板进行通信,对于其他模块的指令在下位机主控接收后转换成对应的 can 数据帧下发给其他模块,通信结构如下图所示。

控制器架构

在 nano 下发的指令中,需要控制车辆运动和执行机构动作,由于存在一些对参数“增量”修改的命令(如前进指定距离),为了避免因为通信出错导致类似指令漏发、多发,所以在通信机制中实现了校验和应答的机制。实现的自定义指令为定长帧,帧格式如下所示。

| 帧头 (1 byte) | 指令码 (1 byte) | 数据段 (8 byte) | CRC 校验值 (2 byte) |
| ------------ | -------------- | -------------- | ------------------ |
| 0xEB         | 0x30 - 0x6F    | 0x00 - 0xFF    | 0x00 - 0xFF        |

下位机主控设计

下位机主控采用了 AT32F403A 芯片作为主控,使用 配套的 AT32-WorkBench 工具能够非常快速的生成工程,加快开发速度。在功能上,下位机主控主要作为 nano 板卡和其他控制器模块的通信中继(将串口指令转发到 can 总线),并且还具备数字量输出(灯条和蜂鸣器控制)和电源分配功能。

25GA 电机控制板设计

z 轴蜗杆电机控制板设计

x 轴步进电机控制板设计

6 路舵机控制板设计

电源扩展板设计

结构设计

机架结构设计

x 轴机构设计

z 轴机构设计

上位机程序设计

上位机环境配置概述

上位机程序总体设计

执行机构接口程序设计

图像采集服务器程序设计

推理服务器程序设计

赛道线回归模型概述

任务主程序设计

守护和交互程序设计