求真杯智能小车比赛参赛指南

面向大一新生的备赛流程与技术要点

一、比赛目标

设计并制作一辆可通过蓝牙控制的麦克纳姆轮全向移动小车，完成规则要求的动作任务（如前进、平移、旋转、舵机角度调整等）。需团队成员协作完成机械结构搭建、电路系统设计及程序开发。

二、机械组任务与注意事项

车架设计核心要求

• 稳定性优先：车架需结构牢固，避免因晃动导致运行故障。

  • 建议采用模块化设计（如分层结构），预留电机、电池、控制板的安装空间。
  • 连接处需使用螺丝固定并检查是否拧紧，避免比赛中因震动导致松动。
• 兼容电控硬件：为电路板、传感器、舵机等预留固定孔位，确保安装稳固。

组装与检查流程

• 组装后手动摇晃车体，观察是否出现明显松动；
• 逐颗检查螺丝是否拧紧，必要时使用螺丝胶加固；
• 协助电控组固定硬件（如电机驱动板、ESP32开发板），避免接线后因振动脱落。

三、电控组任务与注意事项

硬件接线规范

• 极性区分：电源线、电机线需严格区分正负极，反接可能烧毁元器件；
• 接线牢固性：使用焊锡或压线端子固定导线，避免接触不良；
• 线路简洁化：用扎带或线槽整理线路，标注关键接口（如电机、电源），方便后期排查故障。

软件开发学习路径

• 基础技能：

  1. 掌握C语言基础语法（变量、循环、条件判断）；
  2. 学习ESP32开发环境搭建（Arduino IDE或PlatformIO）；
  3. 熟悉GPIO引脚操作（如digitalWrite()控制高低电平）。

• 核心功能实现：

  1. 蓝牙通信：通过手机APP发送指令，ESP32解析数据（如"前进/后退"指令）；

  2. 电机控制：

     • 使用PWM调节电机转速（analogWrite()函数）；
     • 搭配电机驱动模块（如L298N）实现正反转；

  3. 麦克纳姆轮 控制：

     • （基础）掌握四轮协同逻辑（前进、平移、原地旋转）；
     • （进阶）通过PWM占空比调整各轮速度比例，实现全向移动；

  4. 舵机角度控制：

     • 利用PWM信号控制舵机转动角度（如0°~180°）。

四、完整开发流程

1. 机械组阶段

   • 根据比赛规则设计车架模型（推荐使用SolidWorks）；
   • 组装车体并固定硬件，预留电控组接线空间。

2. 电控组阶段

   • 步骤1：实现ESP32基础功能（点亮LED灯、控制PWM实现呼吸灯）；
   • 步骤2：完成蓝牙信号接收与解析（如通过手机发送"左转"指令）；
   • 步骤3：结合PWM控制电机基础运动（前进、后退）；
   • 步骤4：调试 麦克纳姆轮 全向移动逻辑；
   • 步骤5：集成舵机控制（控制竹签角度）。

3. 联调测试

   • 机械组与电控组联合检查车体稳定性与线路安全；
   • 分阶段测试（基础移动→蓝牙控制→全向运动→舵机功能）。

五、避坑指南

• 机械组：避免过度追求轻量化导致结构脆弱，优先选择亚克力材质。

• 电控组：

  • 上电前用万用表检查短路风险；
  • 为ESP32和电机分别供电，避免电流干扰；
  • 蓝牙信号易受干扰，建议测试时关闭周围无线设备。

六、推荐学习资源

1. 硬件入门：Arduino官方教程、ESP32引脚图解读
2. 编程提升：C语言网（www.dotcpp.com）、B站“麦克纳姆轮运动学分析”

3. 工具推荐：

   • c语言编程软件vs2022
   • esp32编程软件vscode

祝各位同学在求真杯中挑战自我，斩获佳绩！
（团队协作＞单打独斗，遇到问题及时沟通！）