TechDoc-BC2024/东北大学秦皇岛分校_白塔岭143队_百度智慧交通.md

#  百度智慧交通组技术报告

## 概述

在本次比赛中，主要任务仍可归纳为“循线 + 定点任务”相结合的方式，大体上和往年相似。主要难度在于循线过程中存在直角弯、三岔路口、十字路口等特殊元素，并且任务点附近没有地标作为任务定位标识，同时任务动作对定位准确性要求较高。

出于节省学校经费的考虑，我们没有选择直接购买官方车模，而是仅购买了指定的电机，单独购置了符合要求的上位机板卡，自制了车模结构和控制电路部分。

## 下位机设计

### 自定义通信协议
由于购买的 Nvidia 官方以及仿制官方的 Jetson Orin Nano 载板（以下简称 “nano”）并没有直接引出 CAN 接口，并且对于 Linux 下 CAN 设备的调试开发也缺乏经验，所以选择了使用 nano 的 40pin 拓展接口中的串口设备与下位机主控板进行通信，对于其他模块的指令在下位机主控接收后转换成对应的 can 数据帧下发给其他模块，通信结构如下图所示。

![控制器架构](控制器架构.drawio.png)

在 nano 下发的指令中，需要控制车辆运动和执行机构动作，由于存在一些对参数“增量”修改的命令（如前进指定距离），为了避免因为通信出错导致类似指令漏发、多发，所以在通信机制中实现了校验和应答的机制。实现的自定义指令为定长帧，帧格式如下所示。

```
| 帧头 (1 byte) | 指令码 (1 byte) | 数据段 (8 byte) | CRC 校验值 (2 byte) |
| ------------ | -------------- | -------------- | ------------------ |
| 0xEB         | 0x30 - 0x6F    | 0x00 - 0xFF    | 0x00 - 0xFF        |
```

### 下位机主控设计

下位机主控采用了 AT32F403A 芯片作为主控，使用 配套的 AT32-WorkBench 工具能够非常快速的生成工程，加快开发速度。在功能上，下位机主控主要作为 nano 板卡和其他控制器模块的通信中继（将串口指令转发到 can 总线），并且还具备数字量输出（灯条和蜂鸣器控制）和电源分配功能。

### 25GA 电机控制板设计

### z 轴蜗杆电机控制板设计

### x 轴步进电机控制板设计

### 6 路舵机控制板设计

### 电源扩展板设计

## 结构设计

### 机架结构设计

### x 轴机构设计

### z 轴机构设计

## 上位机程序设计

### 上位机环境配置概述

### 上位机程序总体设计

### 执行机构接口程序设计

### 图像采集服务器程序设计

### 推理服务器程序设计

### 赛道线回归模型概述

### 任务主程序设计

### 守护和交互程序设计