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沧州市第一中学30多名师生历时5个月——实验室里打造18 ...
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沧州市第一中学30多名师生历时5个月——实验室里打造18辆“无人驾驶汽车”
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rblian
2021-6-17 17:27:35
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本报记者 代苗苗 摄影报道
高中生能应用无人驾驶技术做出什么创意产品?离开沧州市第一中学,你就会大吃一惊。
沧州市第一中学的30多名师生根据无人驾驶汽车工作原理,在实验室中制造了3种无人驾驶模型车。它们“块头”不大,“智商”很高,可以根据程序指令自动行进、转向、变道,甚至还能躲避妨碍物、辨认人脸、分拣物品……
调试模型车
30余名先生做出
3种无人驾驶模型车
“同窗们,咱沧州前几年就有自动驾驶汽车了。你们想制造无人驾驶模型车吗”“我们能做出来吗”“不试试,怎样知道能不能”……往年1月的一天,沧州市第一中学教师张振凯,向创新技术社团的先生们说了一个想法,得到了先生们的热烈呼应。
近些年来,张振凯带抢先生们制造机器人、航模,停止3D设计和建筑模型设计,在国内外科技比赛中频频摘奖。制造汽车机器人、模拟无人驾驶,对他们来说,不是从零末尾,但也是个新应战。
说干就干!张振凯带领30余名先生组成创作团队,应用每天12时30分至14时的午休工夫,不断学习、讨论。学校也为这个社团预备了各种材料。
张振凯引见,无人驾驶汽车普通是应用传感器来感知周围环境,并根据获得的道路状况、车辆地位等信息,控制转向和速度,从而完成安全行驶。
历时约5个月,他们设计制造了光电循迹、循迹卡循迹和图像辨认这3种无人驾驶模拟系统。与之对应的3种18辆无人驾驶模型车也已制造完成。
循迹卡循迹无人驾驶模型车
几百个参数
每个都要反复实验
6月15日,在沧州市第一中学实验室的一处道路图前,高一30班先生孙茂盛完成最后调试后,让循迹卡循迹无人驾驶模型车上了跑道。
模型车流利地直行、拐弯、捡拾色块,辨别颜色后将其放入与之分歧的槽中。之后,它又推开路障,继续行进……模型车每完成一个有难度的动作,围观的先生们的脸上都会浮现出骄傲的愁容。
孙茂盛说,制造这个模型车,张振凯教师先停止基础编程,同窗们再编写子程序,对模型车停止精细操控。
模型车跑残缺个跑道需求80多秒,孙茂盛和同窗要为这80多秒的动作编写100多个子程序,每个子程序又要准确设置左右发动机的选择、发动机每秒所转圈数等代码参数。
一个模型车,总共要设置几百个代码参数。每个代码参数都要经过计算和反复实验,才能达到最理想的效果。
改动一个参数,能够还会影响模型车下一步的操作,有时为了校准一个关键参数,先生们要忙好几个半夜。
孙茂盛的同班同窗提灿半年前还是个“编程小白”,看代码像读天书。如今,她可以纯熟地写代码,扫一眼程序代码就知道模型车的操作细节。
这个坡怎样过?那个弯怎样拐?妨碍物怎样推?色块被拨片卡住了怎样办?处理这些成绩时,提灿会把本人想象成机器人。模型车出现了失误,她的心境就像本人考试没考好。模型车顺利完成义务,她能乐得蹦起来。
提灿说,大家做的3种无人驾驶模型车,次要由传感系统、控制系统和动力系统组成,三者相似于人的眼睛、大脑和四肢。3种模型车制造步骤相近,次要包括结构设计、车体制造、组装调试、程序编写测试、场地实测等。
“经过反复调试,无人驾驶模型车会越来越智能,越来越‘听话’,这个过程让人着迷。”提灿说。
光电循迹无人驾驶模型车
3D打印技术
助力造“车”
制造无人驾驶模型车,不只软件要反复实验,硬件也需“千锤百炼”。
高一32班先生王健宇说,制造循迹卡循迹无人驾驶模型车的机械臂时,大家着实费了一番心思。模型车的机械臂要捡拾、投放木质色块,稍有不慎,机械臂就抓不起色块,或将其甩到一边。
发掘机挖斗形、爪形、钳子形……先生们发挥想象,不断实验,最终制造出了簸箕形的金属机械臂。这种机械臂连铲带扫,可以轻松完成义务。
在打磨硬件的过程中,先生们发现图像辨认无人驾驶模型车的支撑架效果不太理想。这个支撑架需求为控制系统和传感器提供充足的空间,要方便调整摄像头角度,要坚固抗压,最好还能用手拎……
“学校不是有3D打印机吗?”张振凯给了一个提示。先生们在他的指点下,用电脑软件设计了支撑架,并用3D打印机打印出来,安装到模型车上。新支撑架满足多种车体需求,材质环保,还结实耐用。
历经多次失败
也不放弃
张振凯说,为了激发先生的自动性、创造性,他在组队研发无人驾驶模型车的过程中引入了淘汰机制。两人或多人一组,每组拿出作品停止比拼,综合评价不合格的小组会被淘汰。
高一29班的先生刘洪莹,在5个月内阅历了3次这样的淘汰。但她忍住眼泪,不言放弃,最终拿出了过硬的作品。
刘洪莹研发的是光电循迹无人驾驶模型车。这种模型车需求在画有黑线的白色图纸下行进,当时她卡在了模型车过虚线的路段上。一末尾,她的模型车过虚线时,走完一小段黑线就找不到路了。她反复调整参数后,模型车依然状况频发,不是停住了,就是来回“摇头”寻觅黑线。
刘洪莹跳出原有思绪,合理调整速度,让模型车加速经过虚线,终于处理了这一难题。
近日,在市科协、市科技局的大力支持下,这些师生离开沧州云图科技有限公司,试乘自动驾驶汽车,学习后台控制编码。先生们还结合无人驾驶模型车的研发状况,向专业技术人员讨教了很多成绩。
经过学习,他们学到了很多知识,也开拓了思绪。如今,他们制造的图像辨认无人驾驶模型车的最高速度能达到每小时25千米,是原来的5倍。
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MIU威
2021-6-17 17:29:10
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很牛的一群师生,就是图片能不能给弄得彩色的呀[捂脸][捂脸][捂脸]
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chenmin
2021-6-18 19:01:11
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LZ是天才,坚定完毕
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minghuayin
2021-6-19 16:48:29
来自手机
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非常看好未来的发展!
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我爱胡杨树
2021-6-20 15:05:38
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不错 支持一个了
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