PB3C-“无人驾驶” -引言、章节安排与内容介绍

引 言

随着传感器和人工智能技术的不断发展，“无人驾驶”技术越来越多的出现在人们的视野当中！更有很多中小学科技竞技比赛中引入了“无人驾驶”相关技术。

注：课程内容中涉及到相关的一些基础的电路及编程知识建议参考我的另外一本关于Arduino编程的图书

《一块面包板玩转Arduino编程-Mixly图形化编程入门》

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章 节 介 绍

在北京市教委主办的科技创客活动中的“MEV机动电能车”挑战赛项目中，要求参赛车队使用“AR”技术，赛车手需要头戴“眼部全遮蔽”内置屏幕的“头盔”眼镜，通过安装在赛车上的摄像头来完成对赛车的操控！这可以被看做是“无人驾驶”的初级版。在另外一项国内影响力很大的赛事“中国儿童青少年计算机表演赛”中，参赛团队则被要求利用图像识别技术实现真正的“无人驾驶”！参赛的赛车必须根据摄像头获得的画面，实现自我判断并控制赛车完成行进与交通标识判断的任务，自主从起点行驶到终点！

参考前面提到的两项竞赛中的“无人驾驶”方式，本章节将带领大家一起搭建出两种“无人驾驶”赛车（AR版与AI版），通过完整的赛车开发过程，学习和了解相关传感器和执行器电路的综合编程应用，了解如何根据“规则”对程序进行优化设计。参考教学案例中我们将使用Arduino UNO主控平台，配合多功能扩展电机驱动板接入多种输入（传感器）设备。以下清单中的配件根据规则需要，将被融分别融合到一个赛车版本中，两个版本的赛车都只使用一块Arduino UNO(或包含UNO的)主控板及同一块扩展板完成整个应用！

1 - PS2遥控及接收器（用于AR版无人车）

2 - 7-12伏开关电源模块（用于AR版无人车）

3 - 摄像头及数字图像同传系统（用于AR版无人车）

4 - 免驱摄像头（用于AI版无人车）

5 - 杜邦线（公母头，用于AR版无人车）

“无人驾驶”赛车项目还将直接或者通过外部驱动模块，同时控制多种输出（执行器）设备：

1 - 直流减速电机模块（行进控制）

2 - 9g舵机（方向控制）

章节安排与内容介绍

“无人驾驶”赛车项目制作编程内容将被分为两部分：第一部分是AR版赛车的制作与编程，第二部分是AI版赛车的制作与编程。具体内容规划安排如下：

1) AR版赛车的搭建

2) PS2遥控赛车执行系统的的调试（参照第章节部分内容）

3) AR图传系统的加入（AR摄像头的安装及AR眼镜的图像获取）

4) AR版赛车在比赛场地的练习与赛车优化

5) AI版赛车的搭建（基于AR版的改装）

6) 图像识别功能的调试与状态指示（摄像头的图像识别与LCD1602显示）

7) 行进算法调试（基于车道线的判别，结合第二章内容）

8) AI版赛车在比赛场地的调试与赛车优化

注1：课程内容中涉及到相关的一些基础的电路及编程知识建议参考另外一本关于Arduino编程的图书《一块面包板玩转Arduino编程-Mixly图形化编程入门》。

教学（自学）器材推荐

以下器材和套件针对本章节任务特别定制，比较适合有一定Arduino编程基础和电子电路基础知识的的老师和同学学习和制作应用使用。也可以用于创客、创新应用类作品的制作与方案验证，具有防插反功能，模块可重复使用。所有学习教程都可以在订阅号中找到，并可以得到微信/QQ在线的技术支持！