博創(chuàng)杯-智能汽車大賽

1、博創(chuàng)杯智能汽車大賽“博創(chuàng)杯”智能汽車大賽一、汽車大賽智能汽車大賽以智能汽車為競賽平臺培養(yǎng)大學(xué)生多學(xué)科專業(yè)交叉的創(chuàng)新能力，工程實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。大賽提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的四驅(qū)汽車模型、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)、可充電式電池以及相應(yīng)控制電路，參賽隊(duì)伍按照要求組裝或者改裝一個(gè)能夠通過攝像頭來自主識別賽道的智能汽車，通過增加相應(yīng)的道路自主行駛傳感器，在ARM等嵌入式處理器上編寫相應(yīng)軟件，使汽車在專門設(shè)計(jì)的跑道上通過圖像自動(dòng)識別道路并行駛，在遵守比賽規(guī)則前提下以完成賽道的時(shí)間作為評判依據(jù)。不同于其它比賽，參賽選手采用的車模由官方統(tǒng)一定制，可便于選手專注于解決汽車的自主駕駛問題。車模采用四驅(qū)配置，動(dòng)力強(qiáng)勁，具有

2、較高的速度和通過能力。精細(xì)設(shè)計(jì)的懸掛以及差速傳動(dòng)系統(tǒng)與真實(shí)汽車更為接近，參賽選手可通過加裝傳感器或者利用手機(jī)自帶的傳感器模擬汽車自主駕駛過程中的各種狀況。智能車實(shí)踐教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生在智能車基礎(chǔ)上，利用嵌入式平臺進(jìn)行軟件開發(fā)，通過圖像視覺處理技術(shù)來進(jìn)行道路的自主行駛，讓學(xué)生通過理論結(jié)合實(shí)踐，完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識的融合、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和實(shí)踐動(dòng)手能力。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、學(xué)科交叉和實(shí)踐教學(xué)上極具特色。嵌入式軟件編程：利用C/C+在ARM處理器上進(jìn)行軟件開發(fā)。(1). 面向?qū)ο蟮木幊蹋涸贏ntroid平臺上利用JAVA開發(fā)圖像、人機(jī)交互等APP。(2). 圖像處理技術(shù)：通過視覺傳感器識別道路和

3、目標(biāo)，利用圖像處理算法進(jìn)行目標(biāo)識別、道路巡檢等。(3). 智能控制：智能車提供舵機(jī)、伺服電機(jī)、傳動(dòng)等機(jī)電設(shè)備，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型建立、機(jī)電控制和智能算法設(shè)計(jì)。(4). 智能交通：利用傳感器、智能算法和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能交通設(shè)計(jì)。(5). 物聯(lián)網(wǎng)：智能車配載RFID、藍(lán)牙、WIFI等無線設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，結(jié)合嵌入式編程技術(shù)可以開展智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。智能車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋了智能控制、傳感技術(shù)、圖像識別、視覺處理、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、汽車電子、ARM、JAVA和C+編程、機(jī)械原理等多個(gè)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，因此可以為教學(xué)改革、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究提供平臺和案例支撐。典型的學(xué)科設(shè)計(jì)題目有：(1). 基于視覺的

4、智能車無人道路行駛技術(shù)開發(fā)與實(shí)踐(2). 基于視覺的無人駕駛的智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)(3). 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)(4). 面向無人車的嵌入式圖像處理技術(shù)研究(5). 基于手機(jī)體感設(shè)備的無人車遙控軟件開發(fā)與應(yīng)用二、汽車模型詳細(xì)參數(shù)1、汽車模型總體參數(shù)Ø 產(chǎn)品名稱：基于視覺的自主駕駛智能車Ø 產(chǎn)品規(guī)格：370mm×200mm×120mmØ 產(chǎn)品軸距： 258mmØ 產(chǎn)品輪距： 180mmØ 底盤高度： 8mmØ 輪胎： 68（直徑）X27（寬度）mmØ 產(chǎn)品重量：5.5kg/毛重Ø 產(chǎn)品時(shí)速：約

5、40公里左右Ø 四輪驅(qū)動(dòng)Ø 全金屬底盤和二樓板(CNC鋁合金件)Ø 自帶直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（ESC）Ø 控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)接底板。汽車模型外觀視圖汽車底盤俯視圖汽車底盤前視圖汽車底盤左視圖2、硬件資源產(chǎn)品名稱詳細(xì)說明汽車四驅(qū)模型汽車汽車底盤370mm×200mm×120mm(1/10仿真)；汽車軸距： 258mm；汽車輪距： 180mm；底盤高度： 8mm；輪胎： 68（直徑）X27（寬度）mm；汽車重量：5.5kg/毛重；汽車時(shí)速：約40公里左右；四輪驅(qū)動(dòng)；前后輪差速傳動(dòng)系統(tǒng)；汽車模型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型車用540馬達(dá)6V直流電機(jī)模型車用舵機(jī)6V標(biāo)準(zhǔn)

6、舵機(jī)，PPM輸入信號，50Hz直流電子調(diào)速系統(tǒng)(ESC)PPM信號輸入，50Hz，支持一路直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)可充電電池7.2V 1800mAh鎳鉻電池組(10分鐘)配置快速充電器?？刂齐娐房刂齐娐返装?個(gè)攝像頭、4路舵機(jī)/電調(diào)接口、電池接口、電調(diào)ESC供電接口藍(lán)牙串口、核心板轉(zhuǎn)接口、LED指示、電源擴(kuò)展接口、電源開關(guān)、控制電路核心板STM32F103RBT6(Cortex-M3)主控串口下載口、JTAG下載口、BOOT啟動(dòng)撥碼、ISP下載串口ISP下載調(diào)試器3線串口下載器ISP和通訊接口攝像頭車載CMOS攝像頭OV7670帶FIFO備選接口兩路鑒向編碼器支持32到200分辨率攝像頭固定支架攝像頭

7、夾具鋁合金和塑料攝像頭支架底座塑料連接件配件包螺釘螺母和五金工具攝像頭90度轉(zhuǎn)接板攝像頭90度轉(zhuǎn)接板，PCB板攝像頭支架桿碳/波纖維,可自購三、比賽細(xì)則1. 整體概況：組委會提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的汽車模型、直流電機(jī)、可充電式電池以及相應(yīng)控制電路。參賽隊(duì)伍按照要求組裝或者改裝一個(gè)能夠通過攝像頭來自主識別賽道的智能車。在專門設(shè)計(jì)的跑道上通過圖像自動(dòng)識別道路并行駛，比賽成績?nèi)Q于在遵守比賽規(guī)則前提下完成賽道的時(shí)間。比賽種類：² 個(gè)人賽；² 團(tuán)體賽本細(xì)則以個(gè)人賽為準(zhǔn)，個(gè)人賽建議3人組建一支參賽隊(duì)伍。團(tuán)體賽：以學(xué)校為單位，由3支參賽隊(duì)伍的3輛賽車組成。2、器材限制規(guī)定：(1). 須采用比賽統(tǒng)

8、一指定的車模。(2). 禁止改換車底盤結(jié)構(gòu)、輪距、輪徑及輪胎,但可以在此之上鉆孔固定等，可以拆除構(gòu)件以減少重量，不得加固底盤。(3). 禁止采用其它型號的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，禁止改動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)比。(4). 禁止改造車模運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。(5). 禁止改動(dòng)舵機(jī)，但可以更改舵機(jī)輸出軸上連接件。(6). 車模前進(jìn)動(dòng)力必須來源于車模本身直流電機(jī)及電池。(7). 禁止增加車模地面支撐裝置。在車模靜止、動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中，只允許車模原有四個(gè)車輪對車模起到支撐作用。(8). 為了安裝電路、傳感器等，允許在底盤或者其它位置上打孔或安裝輔助支架等。(9). 采用比賽指定車載攝像頭。(10). 采用比賽指定控制電路。(11).

9、 允許并鼓勵(lì)加裝編碼器用于測速，除此之外，禁止加裝其它的傳感器和主控設(shè)備。(12). 允許采用藍(lán)牙、WIFI等通訊設(shè)備，但只能用于賽車在賽道非計(jì)時(shí)區(qū)（如起始區(qū)和終止區(qū)、沖出賽道時(shí)）啟動(dòng)和停止，不允許對車遙控比賽。(13). 允許采用LED燈、數(shù)碼管、液晶屏等。(14). 允許自由調(diào)整控制電路板的安裝位置以及攝像頭的位置。(15). 不允許增加、改換官方的主控制器，但可以擴(kuò)展引腳用于其它用途。3、官方指定車模以及相應(yīng)電路采用官方統(tǒng)一規(guī)定的車模、控制電路，攝像頭；主處理器采用官方指定的核心板STM32F103RBT6。4、賽道基本參數(shù)(1). 賽道路面采用白色KT基板制作，在比賽階段時(shí)，跑道所占面

10、積在9m×8m左右，跑道技術(shù)參數(shù)參考附件2-跑道詳細(xì)說明。(2). 賽道寬度不小于60cm。(3). 跑道表面為白色，賽道兩邊有黑色線，黑線寬25mm±5，沿著賽道邊緣粘貼。其它地方顏色為無關(guān)信息，藍(lán)色。(4). 跑道中心線最小曲率半徑不小于1000mm。(5). 跑道可以交叉，交叉角為90°。(6). 賽道有一個(gè)長為1m的出發(fā)區(qū)。(7). 比賽賽道實(shí)際布局將在比賽當(dāng)日揭示，在賽場內(nèi)將安排采用與制作實(shí)際賽道相同的材料所做的測試賽道供參賽隊(duì)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。(8). 賽道中心線間距不小于750mm（交叉賽道除外）。5、比賽規(guī)則(1). 比賽分為2輪，上午1輪，下午1輪，

11、以兩輪最好成績?yōu)樽罱K成績。每一輪比賽中，參賽隊(duì)伍有13次比賽機(jī)會，以最后一次比賽的成績作為這一輪的最終成績；在一輪當(dāng)中，參賽隊(duì)伍如果在比賽當(dāng)中賽車出局，比賽成績?yōu)榱惴郑醋铋L時(shí)間），獲得再一次比賽機(jī)會，此時(shí)每支參賽隊(duì)伍最多獲得3次機(jī)會；如果比賽未出局，即以當(dāng)次比賽成績?yōu)樽罱K成績，此輪不再繼續(xù)。(2). 上午和下午的兩輪比賽，允許參賽隊(duì)伍調(diào)整。(3). 一輪比賽的兩次比賽之間不允許調(diào)整，只有30秒的重賽時(shí)間。(4). 每輪比賽選手需在T秒內(nèi)完成比賽，超出T 秒者成績記為T秒。T時(shí)間在賽前公布。(5). 在每次比賽中，裁判示意“預(yù)備”后，選手首先將賽車放置在賽道的起跑區(qū)域內(nèi)，選手向裁判示意“開始”

12、。 賽車至少靜止兩秒鐘后自動(dòng)啟動(dòng)。(6). 每輛賽車在賽道上跑一圈，以賽車前部頂齊“計(jì)時(shí)起始線”為計(jì)時(shí)點(diǎn)；”計(jì)時(shí)起跑線”為橫穿賽道的25mm寬黑色線；當(dāng)賽車跑完一圈再次頭部頂齊“計(jì)時(shí)起始線”時(shí)，賽車完成比賽，計(jì)時(shí)結(jié)束；同時(shí)，跑完一圈后賽車需要自動(dòng)停止在起始線之后三米之內(nèi)的賽道內(nèi)，如果沒有停止在此規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，比賽計(jì)時(shí)成績增加1秒；賽車停止時(shí)至少保證有三個(gè)車輪接觸賽道，否則本次成績加1s。(7). 當(dāng)賽車一個(gè)或者兩個(gè)輪子在邊線上或者外部時(shí)，如果賽車持續(xù)此狀態(tài)行駛未超過1個(gè)車上長度，被判壓線1次，成績加1秒；如果持續(xù)此狀態(tài)超過1個(gè)車身長度，但未超過2個(gè)車身長度，被判壓線兩次，成績加2秒；如果持續(xù)此

13、狀態(tài)超過2個(gè)車身，將由裁判視為出局。(8). 凡符合下列條件之一者，將由裁判視為出局，選手此次成績?yōu)榱惴?，可在本?guī)則1條件下再賽一次。（a）、沖出賽道：賽車的3個(gè)或3個(gè)以上輪子均不在賽道內(nèi)；（b）、符合規(guī)則7的出局判罰條件。(9). 賽車啟動(dòng)后，選手應(yīng)迅速離開出發(fā)區(qū)，以免影響裁判判斷。(10). 選手可以申請擦拭跑道，但不應(yīng)自行擦拭跑道。(11). 調(diào)試以及比賽過程中，每組只允許一名選手操作。(12). 參賽隊(duì)伍必須提前2支隊(duì)伍到比賽區(qū)等待；比如1號參賽隊(duì)伍開始比賽時(shí)，2號和3號比賽必須在比賽區(qū)等候,否則輪空。(13). 在比賽前，參賽隊(duì)伍可以在練習(xí)區(qū)調(diào)試、測試；一旦進(jìn)入比賽區(qū)，不得調(diào)整賽車。

14、(14). 技術(shù)評判組將對即將比賽的賽車進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)檢查，如有違反器材限制規(guī)定的(指本細(xì)則所有關(guān)于器材的限制)當(dāng)時(shí)取消決賽資格。(15). 主裁判統(tǒng)一綜合裁判組的主裁判、邊裁、計(jì)時(shí)員的決定，給出比賽結(jié)果。(16). 比賽過程中，選手如果對裁判判決有異議，可向仲裁組提出仲裁請求。選手有權(quán)向仲裁組檢舉比賽中的違規(guī)行為。(17). 最終，由裁判組申報(bào)組織委員會批準(zhǔn)公布決賽名單。6、團(tuán)體賽u 團(tuán)體賽：以學(xué)校為單位，由3支參賽隊(duì)伍的3輛賽車組成。u 比賽方式: 賽車接力(1). 參賽隊(duì)伍由3輛賽車組成，編號為賽車1號，賽車2號，賽車3號。(2). 賽車1號按照個(gè)人賽的方式準(zhǔn)備啟動(dòng)，一旦賽車啟動(dòng)，賽車2號

15、可以準(zhǔn)備，待賽車1號跑完3/4圈賽道時(shí)，即賽車1號頭部頂齊“接力賽終止線”（3/4賽道）時(shí)，賽車2號即可出發(fā)。賽車3號以此類推。(3). 比賽計(jì)時(shí)從賽車1號頭部頂齊“計(jì)時(shí)起始線”開始，賽車3號頭部頂齊“接力賽終止線”（3/4賽道）結(jié)束。(4). 在上一輛賽車還沒有到達(dá)“接力賽終止線”（3/4賽道）時(shí)，后一輛賽車已觸碰“計(jì)時(shí)起始線”，被視為搶跑。(5). 符合個(gè)人賽細(xì)則“出局”條件以及搶跑者，視為出局。(6). 出局者，可重賽，最多3次；規(guī)則如同“個(gè)人賽”。(7). 個(gè)人賽規(guī)則適用于團(tuán)體賽。(8). 主裁判統(tǒng)一綜合裁判組的主裁判、邊裁、計(jì)時(shí)員的決定，給出比賽結(jié)果。7、權(quán)利說明本比賽最終解釋權(quán)歸主辦方所有。四、電路介紹l 核心板：l 驅(qū)動(dòng)底板l 連接方式Ø 核心板和驅(qū)動(dòng)底板按圖示紅點(diǎn)方向?qū)R，插入。Ø 電調(diào)和舵機(jī)連接線，黑色為“GND”Ø 電調(diào)PPM輸入為50HZ，占空比決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電調(diào)開光打開才能使用。其中電調(diào)的三根線為GND,6V輸出，信號線。(注意：