# 🤖【省一开源】全地形协同零件分拣小车 | 遥控车+自主车双系统完整实现

🏆 比赛成绩：第二十八届中国机器人及人工智能大赛 — 全地形协同机器人零件分拣挑战赛 省级一等奖
📅 时间：2026年6月
💻 代码仓库：GitHub - 全地形协同零件分拣小车（待补充你的GitHub地址）

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📑 目录

• 一、项目简介
• 二、遥控车设计
• 2.1 小车构思
• 2.2 小车三主动轮履带底盘设计
• 2.3 机械臂设计
• 2.4 置物仓设计
• 2.5 合并组装
• 三、遥控器设计
• 3.1 选择模块及主控芯片
• 3.2 查找芯片手册
• 3.3 绘画原理图
• 3.4 打板、焊接
• 3.5 测试遥控器
• 四、调试遥控车及遥控器
• 五、自主车设计
• 5.1 小车构思
• 5.2 K210 训练识别物体与通信连接
• 5.3 组装、调试小车
• 六、项目亮点与创新点
• 七、代码结构说明
• 八、致谢

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## 一、项目简介

本项目研发了全地形协同零件分拣小车，构建遥控车 + 自主车双机协同体系，围绕“移动-感知-通信-执行”四环节攻关。

整套系统可自主完成**扫码 → 抓取 → 越障 → 转运 → 识别 → 投放 → 返程**全流程作业，在模拟赛道中实现 **100% 任务覆盖率**，全程运行稳定可靠。

| 系统组成 | 核心功能 | 关键技术 |
| --- | --- | --- |
| 遥控车 | 任务发起与物料转运 | 三主动轮履带底盘、机械臂、分仓置物、HC-05蓝牙遥控 |
| 自主车 | 自主识别与精准投放 | 坦克式履带底盘、K210视觉识别、近红外定位、批量倾倒机构 |

小车装配图

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## 二、遥控车设计

### 2.1 小车构思

**🎯 任务需求分析：**

比赛场地包含扫码区、零件堆放台、二级台阶、投掷区、栅格共 5 种地形。遥控车作为任务发起与物料转运单元，需要完成以下核心任务：

1. **扫码读取任务**：通过 GM65 二维码扫描模块采集任务指令，OLED 实时显示
2. **精准抓取零件**：机械臂抓取三种形状物块（三棱柱、圆柱、正方体，各 5 个共 15 个）
3. **攀越二级台阶**：携带零件稳定通过 5cm 高二级台阶
4. **安全运输物料**：运输过程中物块不碰撞、不脱落
5. **双车任务交接**：将物块放置中转台，触发自主车启动

**💡 设计思路：**

围绕“遥控协同操控、分仓安全运输、机械精准抓取、越障稳定通行”四大核心模块，遵循“功能 → 地形 → 结构”对应原则，确保遥控车在复杂地形下作业的稳定性与高效性。

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### 2.2 小车三主动轮履带底盘设计

**🔧 设计方案："三主动轮履带 + 双辅助轮" 复合动力底盘**

传统移动机器人在应对非结构化地形时，普遍存在单一驱动模式适应性不足的问题。轮式底盘在阶梯地形前动力不足，纯履带底盘在平地转向不灵活且能耗高。

**创新设计亮点：**

1. **结构融合设计**：将履带的高通过性与轮式的高效率有机结合

- 三组主动轮 + 履带包裹，模拟履带驱动效果
- 尾部双辅助轮作为动态配重，抑制攀爬时后仰

2. **摩擦力增强机制**：

- 在履带上均匀嵌入 **6mm 高防滑螺钉**
- 摩擦系数提升 **60%**，彻底解决攀爬打滑问题

3. **动态配重系统**：

- 车尾配置辅助轮组作为动态配重
- 越障时辅助轮接触地面承担重量
- 重心偏移角控制在 **5° 以内**

**📈 性能指标：**

| 指标 | 数据 |
| --- | --- |
| 二级台阶通过稳定性 | 提升 40% 以上 |
| 攀爬打滑率 | 从 60% 降至 0% |
| 最大后仰角 | 从 15° 控制在 5° 以内 |
| 负载能力 | 超 2kg |
| 栅格通过率 | 100% |

> **🔧 迭代过程**：V1.0 纯轮式（打滑率60%，失败）→ V2.0 履带+主动轮组合（打滑率30%，后仰未解决）→ V3.0 三主动轮履带+双辅助轮（最终方案）

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### 2.3 机械臂设计

**🦾 设计方案：轻量化高增益机械臂 + 3D打印定制夹爪**

**机械臂结构：**

- **4 自由度设计**：底座旋转、大臂、小臂、腕部 + 末端夹爪
- **双舵机同步联动**：小臂采用双舵机反向同步运动，抓取力矩提升 **200%**
- **齿轮增力夹爪**：爪部舵机通过齿轮组驱动，末端夹持力矩放大约 **150%**

**定制化 3D 打印夹爪：**

自主设计适配三种物块的专用夹爪，优化夹持面弧度与开合行程：

| 物块形状 | 夹持方式 | 抓取成功率 |
| --- | --- | --- |
| 三棱柱 | 棱边夹持 | 100% |
| 圆柱 | 曲面夹持 | 100% |
| 正方体 | 平面夹持 | 100% |

**⚡ 控制优化：一步直达预设角度**

将机械臂角度控制从“10度步进试探”改为“一步直达”预设角度模式，预先标定抓取、分仓放置、触须触发等关键位置：

- 单次动作效率提升 70% 以上
- 单次抓取-放置动作耗时从 5s 缩短至 1.5s
- 引入“0.3秒内不重复检测同一形状”逻辑，避免误触发

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### 2.4 置物仓设计

**📦 设计方案：独立分仓式物料转运系统**

**问题背景**：传统多物块运输易发生碰撞干扰，物块移位、掉落率高。

**解决方案：**

1. **三仓物理隔离**：

- 车身集成 **3 个独立置物分仓**
- 按物块类型（三棱柱/圆柱/正方体）物理隔离
- 每个分仓可容纳 5 个同类型物块

2. **限位结构设计**：

- 每个分仓设计独立限位结构
- 防止运输过程中物块移位、碰撞、掉落
- 配合分仓置物区优化夹爪伸入角度

3. **与机械臂协同**：

- 专用夹爪可精准伸入单个独立置物仓抓取/放置物料
- 实现从抓取到车载分区的全流程无缝衔接

**📊 效果：** 物块运输干扰率降至 **0%**，可稳定运输 15 个物块无脱落、无碰撞。

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### 2.5 合并组装

**🔩 整体装配要点：**

1. **底盘组装顺序**：

- 安装三主动轮组 → 套装履带 → 嵌入防滑螺钉 → 安装尾部辅助轮组
- 固定电机支架 → 连接传动机构 → 调试履带张紧度

2. **车身与控制单元安装**：

- Basra 主控板 + Bigrish 扩展板固定于车身中部
- GM65 扫码模块侧置安装（实现行进中扫描）
- OLED 显示屏前置安装，便于观察
- HC-02 蓝牙模块（从机）插接扩展坞

3. **机械臂安装**：

- 底座舵机固定于车身前部
- 大臂/小臂双舵机同步联动安装
- 腕部舵机 + 3D 打印夹爪组装
- 连接舵机线至扩展板对应接口

4. **置物仓安装**：

- 三分仓置物区固定于车身中后部
- 确保与机械臂工作范围匹配
- 检查限位结构可靠性

5. **电气接线检查**：

- 电机驱动线 → FAN8100MTC 驱动芯片
- 舵机线 → 扩展板舵机接口
- 传感器线 → 对应模拟/数字口
- 电源线 → 电池供电（注意正负极）

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## 三、遥控器设计

### 3.1 选择模块及主控芯片

**🎮 一体化协同遥控器方案**

**核心控制器：ATmega328P（Arduino Nano）**

选用 ATmega328P 作为核心控制单元，核心资源：

| 资源 | 参数 | 用途 |
| --- | --- | --- |
| ADC 模拟输入 | 8 路 10 位 | 摇杆、电位器信号采集 |
| 数字 I/O | 多路 | 蓝牙通信、按键输入 |
| 工作电压 | 5V | 兼容所有外设模块 |
| 体积 | 小巧 | 适合遥控器集成设计 |

**外设模块清单：**

| 模块类型 | 器件名称 | 引脚分配 | 功能说明 |
| --- | --- | --- | --- |
| 蓝牙通信 | HC-05（主机） | TX→D3，RX→D2 | 软件串口通信，9600 波特率 |
| 机械臂控制 | 电位器 1（底座） | A0 | 270° 舵机角度控制 |
| 机械臂控制 | 电位器 2（大臂） | A1 | 270° 舵机角度控制 |
| 机械臂控制 | 电位器 3（小臂） | A2 | 180° 舵机角度控制 |
| 机械臂控制 | 电位器 4（腕部） | A3 | 180° 舵机角度控制 |
| 小车控制 | 双轴摇杆 | X轴→A6，Y轴→A7 | 小车运动方向/速度控制 |
| 功能按键 | 一键复位按键 | D12 | 机械臂恢复初始姿态 |
| 功能按键 | 舵机切换按键 | A4 | 末端舵机 60°/90° 切换 |
| 电源模块 | 降压模块 | 输入≥7V，输出5V | 为整个系统提供稳定 5V 供电 |

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### 3.2 查找芯片手册

**📖 关键芯片资料汇总：**

1. **ATmega328P**

- 8-bit AVR 微控制器，32KB Flash，2KB SRAM，1KB EEPROM
- 16MHz 工作频率，6 路 10-bit ADC
- 支持 UART/SPI/I2C 通信
- 官方数据手册：[Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Datasheet.pdf](https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATmega48A-PA-88A-PA-168A-PA-328-P-DS-DS40002061A.pdf)

2. **HC-05 蓝牙模块**

- 蓝牙 V2.0+EDR，Class 2 模块
- 工作频率 2.4GHz ISM 频段
- 串口波特率可配置（默认 9600）
- 支持主从模式切换，AT 指令配置

3. **电位器（旋转式）**

- 线性电位器，阻值 10kΩ
- 输出 0\~5V 模拟信号（随 0\~1023 ADC 值变化）
- 用于控制舵机角度（0°\~180°/270° 映射）

4. **双轴摇杆模块**

- 两路电位器输出（X/Y 轴）
- 自带按键（按下功能）
- 中心位置约 512（ADC 值）

> 💡 **提示**：在设计前务必查阅对应芯片的数据手册，确认引脚定义、电气特性和工作参数，避免因选型错误导致返工。

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### 3.3 绘画原理图

**🗺️ 遥控器原理图设计要点：**

使用 **Altium Designer / 立创EDA / KiCad** 等 PCB 设计软件绘制原理图。

**核心电路模块：**

1. **主控最小系统**：

- ATmega328P 芯片 + 16MHz 晶振
- 复位电路（复位按键 + 10k 上拉电阻）
- 电源滤波电容（100nF + 10μF）

2. **蓝牙模块电路**：

- HC-05 VCC → 5V，GND → GND
- TX → D3（软串口 RX），RX → D2（软串口 TX，需分压）
- STATE 引脚可选接 LED 指示连接状态

3. **电位器电路**（4 路）：

- 电位器两端接 5V 和 GND
- 中间抽头接 ADC 引脚（A0\~A3）
- 建议并联 100nF 电容滤波

4. **摇杆模块电路**：

- VRx → A6，VRy → A7
- SW（按键）→ 数字口（可选）
- VCC → 5V，GND → GND

5. **按键电路**（2 路）：

- 按键一端接 GND，另一端接数字口（D12、A4）
- 使用内部上拉电阻（INPUT_PULLUP）
- 按下为低电平，松开为高电平

6. **电源电路**：

- 锂电池输入 → 降压模块 → 5V 输出
- 电源开关 + 电源指示 LED
- 大容量滤波电容确保供电稳定

> 📐 **原理图注意事项**：
>
> - 所有电源引脚就近加 0.1μF 去耦电容
> - 模拟地与数字地单点连接
> - 蓝牙模块 RX 引脚如接 5V 单片机需分压（3.3V 模块）

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### 3.4 打板、焊接

**🔨 PCB 打板与焊接流程：**

1. **PCB 设计检查（DFM）**：

- 线宽 ≥ 10mil，过孔内径 ≥ 8mil
- 电源走线尽量加宽（≥30mil）
- 丝印清晰标注引脚定义和模块名称
- 检查是否有短路、断路、器件封装错误

2. **打板**：

- 导出 Gerber 文件（包含各层：顶层、底层、丝印、阻焊、钻孔）
- 选择 PCB 厂家（嘉立创、捷配等）下单
- 推荐参数：1.6mm 板厚、喷锡工艺、绿油白字

3. **焊接准备**：

- 工具：电烙铁（350℃左右）、焊锡丝、助焊剂、镊子、吸锡器
- 物料：按 BOM 表清点所有元器件
- 检查 PCB 板是否有瑕疵

4. **焊接顺序（建议从低到高）**：

`电阻/电容 → IC 芯片 → 排针/排母 → 电位器 → 按键 → 接口座 → 模块`

5. **关键焊接技巧**：

- **ATmega328P SOP 封装**：先焊对角引脚固定 → 拖焊所有引脚 → 检查连锡
- **HC-05 模块**：建议用排针座插接，方便更换调试
- **电位器**：确保旋钮方向与标注一致（顺时针增大）
- **摇杆**：固定牢固，避免使用中松动

6. **焊接后检查**：

- 目视检查有无虚焊、连锡、错件、漏件
- 万用表蜂鸣档测电源与地是否短路
- 上电前再次确认正负极

7. **solidwoks绘制遥控器摇杆部分**：

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成品：

### 3.5 测试遥控器

**🧪 遥控器测试步骤：**

步骤 1：电源测试

- 接入电源，测量 5V 输出电压是否正常（±0.2V 以内）
- 观察有无冒烟、异常发热现象

步骤 2：串口调试

- 上传测试代码，打开串口监视器（9600 波特率）
- 依次拨动每个电位器，观察串口输出的 ADC 值是否在 0\~1023 间平滑变化
- 推动摇杆，X/Y 轴数值是否跟随变化（中心值约 512）

步骤 3：按键测试

- 按下复位按键，观察串口是否输出对应提示
- 按下舵机切换按键，确认状态切换正常
- 测试按键消抖效果（快速按动不重复触发）

步骤 4：蓝牙配对测试

- HC-05 上电，手机搜索蓝牙设备
- 找到 HC-05 并配对（默认密码通常为 1234 或 0000）
- 使用串口蓝牙 APP 发送数据，验证双向通信

步骤 5：与小车端联调

- 小车端 HC-02（从机）上电，等待自动配对
- 转动电位器，观察小车端机械臂各关节是否平滑跟随
- 推动摇杆，小车是否响应前进/后退/左转/右转
- 测试一键复位功能
- 测试夹爪开合切换

步骤 6：抗干扰与稳定性测试

- 连续工作 30 分钟以上，观察有无失控、断连
- 在不同距离（1m/5m/10m）测试控制稳定性
- 测试断联安全机制（断联后小车是否立即停止）

**⚙️ 常见问题与解决方案：**

| 问题 | 原因 | 解决方案 |
| --- | --- | --- |
| 电位器抖动，舵机颤动 | 模拟信号噪声 | 增加 5 次采样平均滤波 |
| 按键误触发 | 机械抖动 | 50ms 软件消抖 + 等待释放 |
| 蓝牙数据频繁，接收端卡顿 | 发送频率过高 | 设置变化阈值 + 50ms 发送间隔 |
| 舵机超程转动 | 角度无限制 | 使用 `constrain()` 限制角度范围 |

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## 四、调试遥控车及遥控器

**🔧 联调流程与关键调试要点：**

### 4.1 通信协议制定

**数据帧格式**（逗号分隔，换行结尾）：

`底座角度,大臂角度,小臂角度,腕部角度,摇杆X,摇杆Y,夹爪状态\n`

- 共 7 个参数，波特率 9600
- 仅当信号变化超过阈值时发送，降低通信负载

### 4.2 调试步骤

1. **基础功能测试**

- 单独测试电机正反转、PWM 调速
- 单独测试每个舵机的角度范围
- 测试蓝牙收发数据正确性

2. **机械臂零点标定**

- 将各电位器调至中心位置
- 记录对应舵机初始角度
- 调整 `map()` 函数参数使控制手感自然

3. **小车运动调试**

- 调整左右电机 PWM 差值，使小车直线行驶
- 测试转向灵敏度，调整摇杆死区
- 测试前进/后退/原地转向

4. **机械臂协同调试**

- 抓取练习：在零件堆放台反复练习抓取三种物块
- 放置练习：精准放入三个分仓对应位置
- 越障练习：携带物块攀爬二级台阶，调整辅助轮配重

5. **扫码功能调试**

- GM65 模块设置连续扫描模式
- 调整安装高度和角度，确保行进中可识别
- OLED 显示条码信息正确性验证

### 4.3 软串口分流技术（解决串口冲突）

**问题**：遥控车需同时使用硬件串口进行蓝牙通信（HC-02）和 GM65 扫码模块通信，导致数据流冲突。

**解决方案**：通过 `SoftwareSerial` 库为 GM65 扫码模块创建独立虚拟串口：

`// 软串口分流 - GM65扫码模块使用独立虚拟串口`\
`SoftwareSerial QRSerial(2, A3); // RX=D2, TX=A3`\
\
`void setup() {`\
` Serial.begin(9600); // 硬件串口 - 蓝牙通信`\
` QRSerial.begin(9600); // 软串口 - 扫码模块`\
`}`\
\
`void loop() {`\
` // 优先处理蓝牙指令`\
` if (Serial.available()) {`\
` // 处理遥控器数据...`\
` }`\
` // 空闲时处理扫码数据`\
` if (QRSerial.available()) {`\
` // 读取条码并更新OLED...`\
` }`\
`}`

**📊 成效**：通信冲突率从约 **60% 降至 0%**，OLED 信息回传准确率 **100%**。

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## 五、自主车设计

### 5.1 小车构思

**🎯 任务需求：**

自主车作为自主识别与精准投放单元，需要完成：

1. **栅格地形通行**：稳定通过 3cm 高栅格区域
2. **循迹行驶**：沿黑线自动行驶，自动转弯
3. **K210 形状识别**：识别三种物块形状
4. **批量精准投放**：将同类物块一次性倒入对应收纳盒
5. **自动返程**：全部投放完成后自动返回起点

**💡 设计思路：**

针对栅格宽度设计合适的小车底盘，针对投放任务设计可一次性全部倒出的仓体结构。

**核心设计决策：**

| 设计方面 | 方案选择 | 原因 |
| --- | --- | --- |
| 底盘类型 | 坦克式履带底盘 | 彻底解决栅格陷轮问题，行驶稳定 |
| 识别方案 | K210 视觉模块 | 离线 AI 识别，无需联网，延迟低 |
| 投放方式 | 大舵机整仓倾倒 | 效率高，一次性倒出，速度提升 300% |
| 定位方式 | 双近红外传感器 | 识别固定顺序收纳盒，抗干扰强 |
| 启动方式 | 物理触须触发 | 替代无线通信，零干扰，可靠性 100% |

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### 5.2 K210训练识别物体与通信连接

**📚 K210 视觉识别模块简介：**

K210 是面向嵌入式 AI 与机器视觉的边缘计算模块，采用嘉楠科技 Kendryte K210 芯片：

- 双核 64 位 RISC-V CPU，主频 400 MHz
- 内置硬件神经网络加速器 KPU，算力可达 1 TOPS
- 支持离线运行 AI 模型，典型功耗 < 0.5W
- 支持 MaixPy（MicroPython）开发

**🎯 训练目标**：识别三棱柱、圆柱、正方体三种形状物块

步骤 1：数据集采集

- 采集 **1000+ 张** 不同角度、光照条件下的物块图像
- 每种物块约 300\~400 张样本
- 涵盖不同距离、角度、光照强度
- 使用 LabelImg / 在线标注工具进行标注

步骤 2：模型训练

- 使用 MaxiiMager / 官方训练工具训练 YOLO 模型
- 数据集按 8:2 划分为训练集和验证集
- 训练迭代至 loss 收敛
- 导出为 K210 支持的 `.kmodel` 格式

步骤 3：模型部署

`# K210 端 MaixPy 示例代码`\
`import sensor, image, lcd, time`\
`from Maix import KPU`\
\
`# 初始化摄像头`\
`sensor.reset()`\
`sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)`\
`sensor.set_framesize(sensor.QVGA)`\
`sensor.run(1)`\
\
`# 加载模型`\
`task = KPU.load("/sd/model.kmodel")`\
\
`# 类别标签`\
`labels = ["三棱柱", "圆柱", "正方体"]`\
\
`while True:`\
` img = sensor.snapshot()`\
` # 运行模型推理`\
` objs = KPU.detect(task, img)`\
` for obj in objs:`\
` # 输出识别结果（通过串口发送给主控）`\
` class_id = obj.classid() + 1 # 1/2/3 对应三种物块`\
` print(class_id)`

步骤 4：与主控通信连接

**硬件连接：**

| K210 模块 | Basra 主控板 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| TX | RX（硬件串口） | K210 → 主控，发送识别结果 |
| RX | TX（硬件串口） | 主控 → K210（可选） |
| GND | GND | 共地 |
| 5V | 5V/VIN | 供电 |

**通信协议：**

K210 仅在识别到物体时发送对应的数字：

- `1` → 三棱柱
- `2` → 圆柱
- `3` → 正方体

**主控端接收处理：**

`// 串口处理：仅处理1/2/3，收到0或其他直接忽略`\
`int readK210() {`\
` if (Serial.available() > 0) {`\
` byte data = Serial.read();`\
` // 兼容数字和字符格式`\
` if (data >= 1 && data <= 3) return data;`\
` if (data >= '1' && data <= '3') return data - '0';`\
` }`\
` return 0; // 0 表示未识别到有效物体`\
`}`

**抗干扰设计：**

- 连续多帧检测到同一目标才确认有效
- 加入 "0.3秒内不重复检测同一形状" 逻辑避免误触发
- 安装 90° 金属支架固定传感器高度至 1.8cm

**📊 识别性能：**

| 指标 | 数值 |
| --- | --- |
| 形状识别准确率 | 100% |
| 识别延迟 | &lt; 50ms |
| 抗光照变化 | ±5000 lux |
| 数据传输正确率 | 100% |

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### 5.3 组装、调试小车

5.3.1 组装流程

1. **履带底盘组装**

- 安装左右履带轮组 → 套装履带
- 固定双直流减速电机
- 安装前置配重万向轮（4 个，抑制后仰）

2. **控制单元安装**

- Basra 主控板 + Bigrish 扩展板固定
- 灰度传感器安装（高度 1.8cm，经测试为最佳高度）
- 双近红外传感器前置安装（识别收纳盒）
- K210 视觉模块安装（90° 金属支架固定）

3. **收纳仓与投放机构**

- 安装大扭矩舵机（驱动整仓倾倒）
- 安装可活动仓壁（防卡松脱结构）
- 调试倾倒角度，确保一次性全部倒出

4. **触须触发模块**

- 弹性触须安装于车头前端
- 连接至数字输入口（上拉输入）
- 遥控车机械臂触碰 → 触发自主车启动

5.3.2 调试要点

**（1）循迹调试**

`// 双路灰度循迹核心逻辑`\
`void lineTracking() {`\
` int L = digitalRead(A3); // 左传感器`\
` int R = digitalRead(A2); // 右传感器`\
` `\
` if (L == HIGH && R == HIGH) run_pwm(); // 直行`\
` else if (L == HIGH && R == LOW) right_pwm(); // 右转（差速）`\
` else if (R == HIGH && L == LOW) left_pwm(); // 左转（差速）`\
` else run_pwm(); // 默认直行`\
`}`

- 调整左右电机 PWM 差值，使小车走直线
- 调整转向差速比，确保直角转弯不冲出赛道
- 控制周期 10ms，确保响应迅速

**（2）灰度传感器高度调试**

- 测试方法：在不同高度（1.5\~2.5cm）测试黑白差值
- 最佳高度：**1.8cm**（模拟量极差值最大）
- 极差值越大，传感器分辨性能越好

**（3）栅格通行调试**

- 进入栅格前关闭灰度循迹
- 采用定时直行策略（避免栅格纹理干扰）
- 调整直行时间确保完整通过

**（4）投放机构调试**

- 标定倾倒舵机角度（通常 60°\~90°）
- 测试满载 5 个物块是否全部一次性倒出
- 调试可活动仓壁松脱时机，防止卡滞

**（5）全流程联调**

`待机 → 触须触发启动 → 循迹行驶 → K210识别收纳 → 循迹 → `\
`近红外识别收纳盒 → 倾倒投放 → 返程 → 循环 → 全部完成后返回起点`

**📊 最终性能指标：**

| 指标 | 数值 |
| --- | --- |
| 栅格通过率 | 100% |
| 形状识别准确率 | 100% |
| 投放成功率 | 100% |
| 单次投掷时间 | 0.8 秒 |
| 投掷效率提升 | 300% |
| 全流程任务覆盖率 | 100% |

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## 六、项目亮点与创新点

### 🏆 五大核心创新

1. **复合式越障底盘设计**

- 遥控车 "三主动轮履带 + 双辅助轮" 复合动力底盘
- 自主车坦克式履带底盘
- 二级台阶通过稳定性提升 40%+，栅格通过率 65% → 100%

2. **多模态协同感知策略**

- "K210 形状识别 + 近红外定位 + 物理触须触发"
- 照度变化超 5000lux 仍稳定工作，感知误判率 0%

3. **基于软串口分流的无冲突通信技术**

- 软串口 + 硬件串口物理隔离
- 通信冲突率 60% → 0%，任务交接延迟 &lt; 100ms

4. **分仓式物料转运系统**

- 三仓物理隔离 + 限位结构
- 运输物块干扰率 0%，可稳定承载 15 个工件

5. **批量倾倒式投放机构**

- 大舵机驱动 + 可活动仓壁防卡设计
- 单次投掷 0.8 秒，效率提升 300%

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## 七、代码结构说明

`SharkChili-Robot/`\
`├── remote_car/ # 遥控车端代码`\
`│ ├── remote_car.ino # 主程序（蓝牙接收+电机+机械臂+扫码+OLED）`\
`│ └── README.md # 遥控车接线说明`\
`│`\
`├── controller/ # 遥控器端代码`\
`│ ├── controller.ino # 主程序（电位器+摇杆+按键+蓝牙发送）`\
`│ └── README.md # 遥控器BOM与原理图`\
`│`\
`├── auto_car/ # 自主车端代码`\
`│ ├── auto_car.ino # 主程序（循迹+K210+投放+返程）`\
`│ └── README.md # 自主车接线说明`\
`│`\
`├── k210/ # K210视觉模块代码`\
`│ ├── main.py # MaixPy 识别程序`\
`│ ├── model.kmodel # 训练好的模型文件`\
`│ └── dataset/ # 数据集样本示例`\
`│`\
`├── 3d_models/ # 3D打印模型文件`\
`│ ├── gripper/ # 定制夹爪模型`\
`│ ├── storage_bin/ # 置物仓模型`\
`│ └── controller_case/ # 遥控器外壳`\
`│`\
`├── pcb/ # PCB工程文件`\
`│ ├── controller/ # 遥控器原理图+PCB`\
`│ └── README.md # PCB设计说明`\
`│`\
`└── docs/ # 文档`\
` ├── 技术报告.pdf # 完整技术报告`\
` └── 比赛照片/ # 实物照片`

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**📝 版权声明**：本项目仅供学习交流使用，转载请注明出处。

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