编辑“︁机器人大赛/第二十二届/人民当家作组”︁

'''人民当家作组'''是[[机器人大赛/第二十二届|第二十二届校机器人大赛]]的十六强队伍之一。

= 比赛策略 =
* 发射位置离靶子越近，越容易命中

大车的高度超过500mm，拥有距离靶标最近的发射点的同时，也成为了场上唯一因为高度原因无法从场中央穿行的机器人

* 天下武功，唯快不破

小车选用620RPM电机，全车轻量化设计，仅保留夹爪。

=大车=

== 功能 ==
捡球，传送，发射

== 创新点 ==
首次使用全封闭同步带送球结构，使得同步带在78°的情况下稳定运送网球，节约了横向空间。

==== 结构 ====

<cadviewer file="机器人大赛-第二十二届-人民当家作组-大车-20260714135052.STEP" width="800" height="600"></cadviewer>

== 主要机构 ==

=== 主要结构件 ===

* '''[[铝型材]]（20系列）'''：作为整车骨架，轻量且易于搭建，配合[[T型螺栓]]与[[法兰螺母]]使用。
* 水平方向的板材选用了4mm厚度的[[环氧树脂板]]，铅垂方向的板材选用了2mm厚度的[[亚克力板]]。
* '''板材连接'''：使用'''[[金属包角]]'''固定2mm厚度的[[亚克力板]]，环氧板和铝型材、铝型材和铝型材之间选用'''[[角码]]'''进行连接。
* '''紧固件体系'''：全车主要采用 '''M3/M5 杯头内六角螺丝'''，便于使用内六角扳手和批头快速维护；关键振动部位加装'''防松螺母+弹性垫片'''组合，防止长时间运行松动。
* 无刷电机、舵机的固定：采用[[3D打印]]的座体固定。

=== 底盘 ===

* '''驱动方式'''：四轮独立驱动，采用 '''JGA25-370 有刷电机'''，配合PWM调速，满足1kg级车体灵活运动需求。
* '''全向移动方案'''：选用'''麦克纳姆轮系底盘'''。

=== 收球装置V1 ===

=== 收球装置V2 ===

=== 收球装置V3 ===

=== 输送装置 ===

* '''传动方式'''：'''5M圆弧齿同步带'''与3D打印同步带轮。
* 电机选型：初赛时选用？rpm的37电机，决赛时选用？rpm电机
* '''带轮设计'''：
** 在现成5M带轮模型基础上修改为方孔，适配Vex风格方轴
** 用'''环氧板切割轴承座与水平方向的环氧板通过[[板插板]]的方式连接'''
** '''深沟球轴承'''固定，确保长期往复运动下的同轴度与耐用性。
* '''传送路径'''：从收球口垂直提升至发射仓，传送带两侧设有2mm厚亚克力板作为挡板，防止球体在上升过程中滚落。

=== 发射装置 ===

* '''发射原理'''：'''双摩擦轮挤压发射'''——两轮反向高速旋转，将球体夹持并加速射出。
* '''摩擦轮规格'''：定制'''聚氨酯包胶轮'''，内嵌3D打印法兰，直接安装于无刷电机轴上，减小中间传动损耗。
* '''调速与角度控制'''：发射速度通过ESC调节无刷电机转速实现；
* '''供弹一致性'''：发射仓内设有挡条，保证每次只有一颗球进入发射位，避免卡弹或连发紊乱。

== 主要电控原件 ==

=== 电机/舵机 ===

{{SpecBox
|名称=JGA25-370有刷电机
|参数1=转速：108RPM（后改130RPM）
|参数2=用途：底盘驱动
|参数3=控制：L298N + PWM
}}

{{SpecBox
|名称=MG996R舵机
|参数1=扭力：11kg·cm
|参数2=用途：收球/送球机构
}}

{{SpecBox
|名称=N2830无刷电机
|参数1=配行星减速齿轮
|参数2=用途：摩擦轮发射
|参数3=控制：无刷电调
}}

=== 控制元件 ===

{{SpecBox
|名称=Arduino Mega
|参数1=主控制器
|参数2=输入：PS2手柄信号
|参数3=输出：PWM给驱动模块/电调
}}

{{SpecBox
|名称=L298N驱动模块
|参数1=控制JGA25-370电机
|参数2=输入：12V + PWM信号
}}

=== 能量来源 ===

{{SpecBox
|名称=3S锂电池
|参数1=电压：12V
|参数2=容量：4000mAh
|参数3=用途：底盘+传送带
}}

分电板焊上XT60接口，通过并联分到三个驱动模块，以PWM输送12V给电机。

=== 信号链路 ===

PS2手柄 → Arduino Mega → 驱动模块/电调 → 舵机、电机、无刷电机

== 核心控制逻辑 ==

=== 运动学算法 ===

* 麦克纳姆轮运动学逆解算

=== 遥控逻辑 ===

=== 版本 ===

==== 初赛版本 ====

* 完成运动算法和底盘调试，可以执行攻城和卡位任务
* 收球装置反复修改，因网球过小难以成功
* 设想过使用小车送球的方案，但是小车尚不能稳定拾球，机会成本过高，遂放弃收球发射链路
* 传送带上的球托和发射平台略有干涉（最初的设计尺寸下不能有效抬升网球）
* 传送带和摩擦轮之间的衔接不稳定，在赛前几天使用皮带限位，成功发射几次

==== 决赛版本 ====

* 利用课余时间完成发射控制代码，于12月31日成功实现稳定遥控发射
* 为解决球托与发射平台干涉问题，利用原有安装孔将铝型材后移4cm
* 重新设计拾球方案，改用铲子+细线方案
** 赛前测试时发现两舵机相对安装会导致铲子抖动，拔掉了一个舵机的信号线
** 比赛时铲子多次压到网球，导致金属舵盘齿轮磨花，在规定时间内未能完成更换金属舵盘或是启用对侧舵机的方案，迫使小车向大车送球
= 小车 =
==功能==
捡球

== 创新点 ==

* 一键捡球丝滑小连招

* 智能底盘调试，麦轮装反也能跑

* 未能实现的PID闭环调控

* 使用轴承的低摩擦力舵机夹爪

== 捡球代码 ==
<syntaxhighlight lang="cpp">
// L1 按下触发完整抓取流程
smoothMove(xzjservo, currentXZJ, XZJ_SMALL);  // ① 机械臂下放
delay(100);

mecanumDrive(0, -100, 0);  // ② 底盘后退
delay(50);
mecanumDrive(0, 0, 0);     // ③ 停止移动
delay(50);

smoothMove(zenithservo, currentZenith, ZENITH_SMALL); // ④ 夹子闭合
delay(100);
smoothMove(xzjservo, currentXZJ, XZJ_LARGE);  // ⑤ 机械臂抬起
}
</syntaxhighlight>
== 历史版本 ==

=== 答辩版本版本 ===

* 在答辩前利用临时3D打印的底盘，成功验证蓝牙连通性及麦克纳姆轮运动学逆解算

=== 初赛版本 ===

* 选择绕过pid控制，直接接入电机正负极线
* 第一场比赛勉强捡起几个小球，后经限位优化拾球连招

=== 决赛版本 ===

* 优化了夹爪，采用了更宽松的轴孔配合制，并使用轴承，以减轻夹爪摩擦力
* 目前夹爪仍存在配合过松，安装孔位有问题
* 改用亚克力板上下层板的材料
* 尝试自行绘制电路板，但是未能顺利转入STM32技术栈

= 成员介绍 =
* '''符敦栎（队长）'''，机械科学与工程学院
* 孙希涵，机械科学与工程学院
* 高睿涵，机械科学与工程学院
* 张翼翔，机械科学与工程学院
* 肖宇涵，机械科学与工程学院
* 张定锴，机械科学与工程学院
* 薛子婧，机械科学与工程学院

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