麦克纳姆轮小车

题目要求

麦克纳姆轮小车在遥控的控制下进行平移和前进。

题目分析

该项目小车以STM32为主控，由麦克纳姆轮的运动分解使小车能够进行前进、后退以及平移。陀螺仪配合编码电机使得小车能走直线，驱动模块驱使小车运行，数传模块配合串口屏设计遥控控制小车的运行。遥控在集成板上集合供电模块以及稳压模块为串口屏供电。

原理图设计说明

STM32拓展板实物图：

稳压模块：

原理图：

工作原理：利用可调电阻将电源电压稳定在自己所需的电压值。

MPU6050:

原理图：

工作原理：陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。

TB6612FNG:

原理图：

工作原理：TB6612FNG是东芝半导体公司生产的一款直流电机驱动器件，它具有大电流MOSFET-H桥结构，双通道电路输出，可同时驱动2个电机。

软件说明

sport_flag=0;    
        if(sport_flag==1)//
        {    
                Motor_A=Incremental_PI1(Encoder_A,30+Turn_A);
                Motor_B=Incremental_PI2(Encoder_B,30+Turn_B);
                Motor_C=Incremental_PI3(Encoder_C,30+Turn_C);
                Motor_D=Incremental_PI4(Encoder_D,30+Turn_D);
        }
        if(sport_flag==0)//
        {    
            stop();
        }
        if(sport_flag==2)//
        {    
            Motor_A=Incremental_PI1(Encoder_A,-30+Turn_A);
                Motor_B=Incremental_PI2(Encoder_B,-30+Turn_B);
                Motor_C=Incremental_PI3(Encoder_C,-30+Turn_C);
                Motor_D=Incremental_PI4(Encoder_D,-30+Turn_D);
        
        }
        if(sport_flag==4)////右移
        {    
                Motor_A=Incremental_PI1(Encoder_A,30+Turn_A);
                Motor_B=Incremental_PI2(Encoder_B,-30+Turn_B);
                Motor_C=Incremental_PI3(Encoder_C,-30+Turn_C);
                Motor_D=Incremental_PI4(Encoder_D,30+Turn_D);   
        }
        if(sport_flag==3)//
        {    
                    Motor_A=Incremental_PI1(Encoder_A,-30+Turn_A);
                Motor_B=Incremental_PI2(Encoder_B,30+Turn_B);
                Motor_C=Incremental_PI3(Encoder_C,30+Turn_C);
                Motor_D=Incremental_PI4(Encoder_D,-30+Turn_D);
        }
        if(sport_flag==6)//右上
        {    
            Motor_A=Incremental_PI1(Encoder_A,30+Turn_A);
            Motor_B=0;
            Motor_C=0;
            Motor_D=Incremental_PI4(Encoder_D,30+Turn_D);
        }

int Incremental_PI1 (int Encoder1,int Target1)
{  
   static float Bias1,PWM1;
   Bias1=Target1-Encoder1;                                  //计算偏差
   PWM1+=Velocity_KP*(Bias1-Last_bias1)+Velocity_KI*Bias1;   //增量式PI控制器
   Last_bias1=Bias1;                                       //保存上一次偏差 
   return PWM1;                                           //增量输出
}

int Incremental_PI2 (int Encoder2,int Target2)
{  
   static float Bias2,PWM2;
   Bias2=Target2-Encoder2;                                  //计算偏差
   PWM2+=Velocity_KP*(Bias2-Last_bias2)+Velocity_KI*Bias2;   //增量式PI控制器
   Last_bias2=Bias2;                                       //保存上一次偏差 
   return PWM2;                                           //增量输出
}
int Incremental_PI3 (int Encoder3,int Target3)
{  
   static float Bias3,PWM3;
   Bias3=Target3-Encoder3;                                  //计算偏差
   PWM3+=Velocity_KP*(Bias3-Last_bias3)+Velocity_KI*Bias3;   //增量式PI控制器
   Last_bias3=Bias3;                                       //保存上一次偏差 
   return PWM3;                                           //增量输出
}
int Incremental_PI4 (int Encoder4,int Target4)
{  
   static float Bias4,PWM4;
   Bias4=Target4-Encoder4;                                  //计算偏差
   PWM4+=Velocity_KP*(Bias4-Last_bias4)+Velocity_KI*Bias4;   //增量式PI控制器
   Last_bias4=Bias4;                                       //保存上一次偏差 
   return PWM4;                                           //增量输出
}

if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0){}//角度读取
      printf("yaw=%.2f ",yaw);

实物展示说明

麦克纳姆轮小车实物图：

串口屏实物图：

注意事项

麦克纳姆轮小车由纯手工制作，编码电机较重，不能手提拓展板，防止小车零件脱落。