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组装注意事项

组件设计​

智能小车外壳用户可直接点击链接获取模型，按当前模型规格制作组件，也可自行DIY设计模块与功能，建模软件需自行准备。

  • 使用已完成的建模模型。

    [获取链接](https://ascend-repo.obs.cn-east-2.myhuaweicloud.com/Atlas 200I DK A2/DevKit/samples/23.0.RC1/e2e-samples/Car/E2E智能小车样例3D结构件.zip)，用户可下载已设计完成的模型，提供给供应商直接进行组件制作，快速搭建智能小车样例。

  • DIY设计模型。

    若用户自行设计智能小车的外观框架、功能模块等，可使用SoildWorks建模软件，根据以下约束与规格制作组件，避免模块之间互相影响。软件请用户自行获取准备。

    note

    须知

    小车外壳DIY设计与生产时需遵循以下原则约束。

    • 功能模块的使用层不可有其他功能与模块，否则会出现功能冲突。
    • 所有的紧固件开孔需要符合国标尺寸，需考虑可接受误差范围，具体尺寸可查阅表1。
    • 设计初期需要获取到所有零部件的固定孔径、固定孔距以及边缘最大尺寸，其中边缘最大尺寸需要包含运动极限尺寸，否则会出现运动干涉，影响正常运行。具体尺寸可查阅表1。
    • 设计需要考虑实际组装流程、零件到装配体的组装过程、紧固件的固定顺序。另外在零件的设计绘制图纸过程中也需准备好建图拉伸和切除的顺序。
    • 小车所需要的传感器较多，大多数传感器出厂设置的线长和接口方式固定，需要提前预留走线的位置和孔洞，使大部分连接线隐藏化。
    • 小车3D结构的选材和生产，可供选择的材质为铝合金、ABS3D打印、塑料注塑成型。其中铝合金材质在重量上要重于另外两种材质，所以在二次开发时要结合质量和外观选择不同的材质，不同材质会导致小车车轮承重不同，需要在控制层面调试不同的电机运行速度，以上三种材料均在普通TT减速电机的适用范围内。

    表1 小车部件尺寸表

    部件名称

    部件关键尺寸参数/mm

    ESP32单片机

    四孔中心距32*64。

    孔径3.4。

    最外边缘最大尺寸尺寸54*72*30。

    ESP32电池盒

    四孔中心距32*55.5。

    孔径4。

    最外边缘最大尺寸40*80*30。

    广角摄像头模组

    四孔中心距27*27~29*29。

    孔径1。

    最外边缘最大尺寸32.6*32.6*26.8。

    深度相机

    四孔中心距99*78。

    孔径3。

    最外边缘最大尺寸160*90*80。

    TT电机

    双孔中心距8。

    孔径3。

    -

    6路麦克风模组

    四孔中心距101*49。

    孔径4。

    最外边缘最大尺寸109*83*19。

    激光雷达

    四孔中心距80*48。

    孔径4.3。

    最外边缘最大尺寸88*80*42。

    Atlas 200I DK A2开发者套件

    四孔中心距112*127。

    孔径3。

    最外边缘最大尺寸135*120*50。

    舵机云台

    两孔中心距28，距离中心线左9右19。

    孔径2。

    -

    USB扬声器

    四孔中心距63.5*24.5。

    孔径3.5。

    最外边缘最大尺寸69*30*16。

    扬声器I2C语音合成

    四孔中心距38.5*22.5。

    孔径3.5。

    最外边缘最大尺寸44*28*8。

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准备组件​

智能小车所需组件见表1。

表1 智能小车组件表

模块名称

数量/个

规格

是否需要单独购买

昇腾开发者套件

1

Atlas 200I DK A2

否

麦克纳姆轮

4

直径80mm，适用TT减速电机

是

TT直流减速电机

4

TT电机带插头+立体支架

是

ESP32单片机

1

单主板

是

超声波传感器

1

PWM受控，超声波测距模块防水传感器探头 3cm小盲区

选购

无线路由器

1

唯一规格，MT300N-V2迷你路由器

是

12V、9V、5V电源

1

12V9V5V(38400mah)

是

广角摄像头

1

模组HF867_2.7mm118度无畸变（备注选择可插拔接线）

是

舵机云台

1

精巧版两轴云台

是

激光雷达

1

A2雷达+转接板支架

选购

2pinXH2.54公母延长线

4

P2

是

杜邦线母对公

5

长度>10cm

选购

套筒扳手

1

十字套筒，适用2mm-7mm螺母

是

外壳与结构件3D打印

1

-

根据小车三维结构而定，选用DIY材料依开发者实际需求决定。

铝合金定制加工

1

-

USB扩展坞

1

1USB口转4USB口

是

停车标志

1

停车标志类似下图

是

小车所需紧固件

参见表2

10

-

是

表2 紧固件数量表

紧固件名称数量/个
M3*9螺钉/防松螺母10
M2*7螺钉/防松螺母10
M3*6螺钉/防松螺母80
M4*5螺钉/防松螺母20
M3*15+4单头六角铜柱8
M4*50+6单头六角铜柱8
M4*25+6单头六角铜柱8
M4*35+6单头六角铜柱8
M4*55+6单头六角铜柱8
M2/M3/M4国标螺母/垫圈20

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组装注意事项​

  1. 注意螺钉和螺栓的固定顺序，第一次固定不要完全固定，以防有顺序错误需要拆卸的情况。

  2. 为了便于插拔ESP32和开发者套件上的各类接口，最上层的外壳未设计为完全固定的形式，可随时取下，所以移动小车时建议手托到底盘。

  3. 为了防止小车前端的外壳遮挡广角摄像头的视线，也为了提高摄像头位置的自由度，广角摄像头载板设置了多挡位调节，开发者可以选择合适的摄像头前后位置。

  4. 注意麦克纳姆轮的安装顺序和前后轮位置，否则可能会影响小车的平移和原地旋转效果，左右麦克纳姆轮上的扁状滚轮上的摩擦力方向需要均指向小车的中轴线方向，如所示。

    :::note 说明 麦克纳姆轮转速差异较大请参见智能车手动控制时车轮转向错误或四个轮子转速差异较大解决。 :::

    图1 麦克纳姆轮摩擦力方向

父主题： 样例组装

组装步骤​

依照从下至上的顺序组装小车，组装底盘上的连接件，按照“电池 > TT直流电机 > 麦克纳姆轮 > 广角摄像头模块 >ESP32单片机 > 第一层外壳 > 超声波模块 > 语音麦克风阵列 > Atlas 200I DK A2开发者套件 > 激光雷达连接到后段外壳 > 前中段外壳顺”序组装，实物图如图1所示。

图1 实物图

  1. 准备3D打印或铝合金加工的小车底盘，并确定好对应的开孔与位置和设计图中相同，并安装电源，直接将电池放到电池槽里即可，电池槽后方的矩形空洞可用于将全部电源线埋藏在小车内部。如图2所示。

    图2 安装电源

  2. 将4个TT减速电机安装在如图3中所示的“电机”位置。

    图3 底盘结构图

    :::note 说明 TT减速电机主体与固定架安装请参见减速机安装说明书。 :::

  3. 安装麦克纳姆轮，利用TT减速电机自带的黑色或银色固定架固定好四个电机后，即可安装四个麦克纳姆轮。如图4和图5所示，对准轮子中心位置拧入自攻螺丝并对准TT电机的白色传动轴，拧紧即可完成电机和车轮的固定。

    图4 安装麦克纳姆轮

    图5 麦克纳姆轮示例图

    :::note 说明 图中底盘靠近车头部分的四个矩形孔洞为预留出的电机走线口，需使用XH2.542pin线连接到ESP32单片机。 :::

  4. 将云台的自带摄像头拆下，替换为118度广角摄像头模组，并拧入固定螺丝和防松螺母，如图6和图7所示。

    图6 安装摄像头模组

    图7 固定摄像头模组

  5. 安装ESP32单片机。

    1. 将ESP32单片机用4根铜柱固定在如图3和中所示位置，将步骤2中的四个电机的连接线连接到ESP对应的接口上，具体接口号和位置见表1。

    2. 将两轴云台上部分舵机控制线连接到ESP32的26号引脚接口上，棕色线接地，靠近5V电源一侧。下部分舵机控制线连接到ESP32的25号引脚接口上，棕色线接地，靠近5V电源一侧。

    3. 将组装好的云台与铜柱固定，如图8所示。

      图8 固定云台与ESP32单片机

  6. 安装超声波模块/语音模块。

    1. 将超声波模块/语音模块固定至第一层外壳，如图9所示，红框中部分的矩形孔洞为超声波模块的走线口，上方的12个孔洞为预留出语音麦克风与扬声器模块固定孔。

      图9 安装超声波模块/语音模块

    2. 将超声波模块的PWM接口连接4根杜邦线之后连接到ESP32，具体四个PWM接头信息参照超声波模块购买链接中的参数说明与ESP32的引脚说明，对应连接即可，底盘的矩形孔洞是预留的超声波模块走线口，如图10所示。

      图10 超声波模块走线口

    3. 将第一层外壳固定在小车底盘。

      :::note 说明 在底盘上留有多个固定孔位，根据外壳制作工艺不同，固定孔的精确度会有较大区别，所以预留较多孔位，实际组装时固定其中的半数位置即可，同时也方便拆卸。如果外壳使用铝合金钣金加工，且并未开模制造，固定孔位置会与三维模型有较大精度差，需要适当弯折板材固定。 :::

  7. 在小车后部电池两侧的四个位置固定四个铜柱，如图11所示。

    1. 使用一根TypeC-USB线连接ESP32和开发者套件，TypeC端插入ESP32单片机，USB端插入开发者套件USB接口。

    2. 将无线路由器放入小车内部，将网线插入LAN口，再将电源线插入无线路由器电源接口。

    3. ESP电源线连接ESP32和电源的9V输出口。

    4. 将USB扩展板放入小车内部，四个USB接口中任意两个连接无线路由器电源线和广角摄像头USB接口，另外两个接口预留给激光雷达及语音控制模块。

    5. 将以上模组的连接线收纳在承载板下方的空间，安装开发者套件承载板，并在承载板上安装开发者套件（参考Atlas 200I DK A2 开发者套件《快速开始》“一键制卡”章节烧录镜像，将SD卡插入开发者套件的卡槽）。

      图11 固定铜柱

      图12 安装开发者套件承载板

  8. 将开发者套件板按照对应螺丝孔位置固定到承载板上，并且将USB扩展板与ESP32连接到开发者套件USB口上，无线路由器的网线连接到开发者套件的eth0网口，再将电源线连接开发者套件和电源12V输出口即可。

  9. 将小车的前中后段外壳按照下图中的固定孔位固定在外壳上后即可。

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地图绘制​

小车的行驶依赖于模型的训练，因此需要设计一张地图，用于小车行驶的模型训练过程和推理结果验证。此处提供地图设计方案，开发者可以直接使用此地图，也可以自行设计其他版本的地图。

当前地图样例包含以下行驶场景，可供小车沿地图“8”字行驶。

  • 直线行驶场景，小车保持直线行驶。一条道路上有两条相向的车道，并用黄色虚线分隔开来。车道两侧有黄白双色的车道线作为指示。
  • 弯道转向场景，小车根据转向方位指示标行驶。
  • 自动停车场景，小车在停车标识处，自动泊车至车位。
  • 十字路口场景，小车在人行道处可进行目标检测，是否有行人通过，进而判断前进或停车等待。
  • 路标识别场景，当前地图可放置各类玩具标识（未在图中标出），例如放置一个调头的标志，小车识别后调头转换方向行驶。

图1 样例地图

note

须知

地图规格

  • 道路宽度：60cm。
  • 完整地图的尺寸：约3m * 4m。
  • 停车位：30cm * 40cm。

制作建议

  • 使用Photoshop等画图软件制作地图。
  • 建议使用表面不太光滑的材质，如果地图表面过于光滑则容易使小车打滑，难以精确地控制小车。另外光滑的表面会产生强烈的反光，影响小车通过摄像头采集的画面质量，进而干扰各个图像识别的任务。
  • 如果小车的外观尺寸变更，开发者应修改地图的尺寸以与之相匹配。建议一条车道的宽度为1.5倍的小车车体宽度，或者更宽。

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