Background
继西门子杯智能制造挑战赛后，俺参加了第七届工程训练大赛（现在改名叫“中国大学生工程实践与创新能力大赛”），后续文章皆简称“工训赛”。工训赛（智能物流搬运赛项）涉及的内容较丰富，也算是圆了我“熬夜做比赛，做出点东西”的梦，为此也有必要写上些许文章，记录一下不是？于是便有了工训系列文章。
工训赛系列文章包括三大部分，方案设计、器件调试、程序框架。可以去知乎阅读系列文章，十多篇文章已经全部更新完毕。
Clink：2021-工程实践与创新大赛-智能物流搬运
此外，也可以关注我滴公众号【Poao】，里面更新了系列文章，排版什么滴看着更加舒服。后台回复“工训”还能够获取到汇总的工训系列资料~
Clink 跳转WX_工训搬运小车系列文章
搬运小车方案总述
arduino mega2560 mini、42步进电机（drv8825）、麦克纳姆轮（七英寸）、十六路机械臂控制板（五自由度机械臂）、hwt101（测yaw）、灰度寻迹模块（单路24）、openmv4（加补光灯）、串口屏。
小车实物展示
参考程序说明
工训的程序主要分为：arduino主控+openmv识别两大部分。
选型概述
一、主控选择
2021年没啥限制，主控制板没啥限制要求。（可树莓派）其中比较常见的选择为stm32的f4系列或arduino mega2560。秉承谁简单用谁的原则，我们选用的自然是mega2560。 mega2560有4个硬件串口，一个iic，16路模拟输入，50多个数字io口，完全够用。（尺寸 54*38 mm 重 8.7g）
二、驱动方案
依旧秉承以“极简”的方案实现功能，小车的驱动方案选用步进电机与麦克纳姆轮。 驱动电机也可选择直流减速带编码器电机，无刷电机（如大疆的电机）。我们选择步进电机主要考虑到两点。
至于轮子的选择，亦有麦克纳姆轮，全向轮，普通轮子可选。这个没咋想，麦轮安装方法，用起来也简单，所以就选了麦轮。
三、机械臂控制
我们的机械臂结构与tb上的六自由度机械臂类似，多次拆装后更改为五自由度。五个舵机最终选用十六路舵机控制板控制，机械臂控制板通过串口与主控板进行通讯。
四、循迹选型
寻迹模块尝试过红外寻迹与灰度寻迹，最终采用灰度寻迹模块。为避免阳光对寻迹模块的影响，寻迹模块配备了黑色的挡光罩。（鉴于资金有限，实际仅使用了10个单路灰度寻迹。）
五、姿态校准
尽管步进电机精度高，但受到各种因素的影响，我们无法保证小车始终走直线，难免会有整体的角度偏移。除外，由于机械臂抓取放置物料的动作组是开环的（提前调好的动作组），为保证较好的色环放置精度，只能尽量保证小车每次都跑到固定的位置（定点，同时车身不偏移）。
综上，我们需求为一个可以精准测量yaw角的陀螺仪。可供选择的陀螺仪很多，有mpu6050/9250（iic），需要通过算法估算yaw角；有jy901（iic/uart），可直接通过串口获取模块解算的yaw角，但测量环境最好远离磁场，测量的yaw角也存在着累计偏移。
总之，可供选择的陀螺仪很多，但都存在着累计偏差，磁场干扰等问题（我们小车底板是3mm铁板）。 最终选择了一款价格比较昂贵的模块，hwt101。 只能输出yaw角及z轴加速度，抗干扰能力强，几乎无偏移，效果很好。
六、二维码与物料识别
搜寻往届资料，二维码和物料颜色识别的方案无外乎两种，即二维码识别模块（如微雪二维码识别模块）和颜色识别模块、openmv。 大概是因为我们手头有两个openmv，故都采用openmv实现了，效果也不错。（openmv的二维码识别与模块相差不大，但其颜色识别快很多，一次识别上下两层物料顺序。）
后续文章汇总
一、方案设计（完结）
二、器件调试
三、程序框架（完结）
本文链接：https://my.lmcjl.com/post/8385.html
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