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

== 系统组成 ==

{{RobotModules
|名称=黑棍
|副标题=人民当家作组 · 大车
|模块1名称=底盘
|模块1图标=🛞
|模块1零件=[[铝型材]] · [[麦克纳姆轮]] · JGA25-370 · L298N驱动
|模块2名称=收球装置
|模块2图标=🏐
|模块2零件=铲子 · MG996R舵机 · 细线限位
|模块3名称=输送装置
|模块3图标=📦
|模块3零件=5M同步带 · 同步带轮 · [[深沟球轴承]] · 37电机
|模块4名称=发射装置
|模块4图标=🎯
|模块4零件=聚氨酯摩擦轮 · N2830无刷电机 · 无刷电调
|模块5名称=控制系统
|模块5图标=🧠
|模块5零件=Arduino Mega · PS2手柄 · 分电板
|模块6名称=能源
|模块6图标=🔋
|模块6零件=3S锂电池 · XT60接口
}}

=== 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 ====

{{VersionBox
|标题=初赛版本
|内容=
* 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，但小车尚不能稳定拾球，遂放弃
* 传送带球托和发射平台略有干涉
* 传送带和摩擦轮衔接不稳定，赛前用皮带限位
}}

{{VersionBox
|标题=决赛版本
|变体=v2
|内容=
* 12月31日实现稳定遥控发射
* 铝型材后移4cm解决球托干涉
* 改用铲子+细线方案拾球
* 比赛时铲子压到网球，舵盘齿轮磨花
}}
= 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 =
<div class="robuddy-teamgrid">
{{TeamCard|姓名=符敦栎|角色=队长|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=孙希涵|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=高睿涵|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=张翼翔|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=肖宇涵|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=张定锴|学院=机械学院}}
{{TeamCard|姓名=薛子婧|学院=机械学院}}
</div>

[[机器人大赛/第二十二届|← 返回第二十二届校机器人大赛]]
[[Category:作品]]