集成智能小车(二...1)整体设计之缘起

作者因不满市面上智能玩具车的功能与价格,决定自制一辆集成化的智能小车。目标包括减少外部接线、实现智能功能、适中的车速、低成本、简单结构及快速开发。计划涵盖器件选型等关键步骤。

回想起第一次玩小车还是几年前要验证一款方位计用于自动巡航算法的时候,当时用亚克力搭了一辆验证小车,实现给定坐标的自动巡航功能。

真正触动我想去搭建这样一辆集成化的智能小车是在玩过Arduino(UNO)之后,跟之前玩的小车一样,满车的插线会因为小车使用过程中的碰擦而容易脱落或者插错引脚,过程不可谓不痛苦。

而直接让我决定动手去做的动因是六一儿童机给小孩子买玩具左右为难的挑选痛苦。我想给小孩子买一辆“不一样”的玩具车:具备一定的智能小车功能、能遥控、能语音互动、有运动视频,带有有车车互动功能,是否需要像scratch完整的编程倒是其次。于是到某宝上一搜,发现成品动辄400元+,配置的传感器也不多,更多的是一些简单语音控制和行走(慢速)功能;再高档点的要4位数了。为啥都做得这么贵,难道像“智能xx”一样,加上些传感器,就叫“智能”,身价就要翻几番?

一次偶然的机会,我看到一个视频,视频中有一辆成品的避障小车在做演示,功能很简单,根据视频推测,应该只在车头部装了一个红外/超声波/激光避障/测距模块,运动速度也不快,目测转速30RPM可能都没有。这款小车还达不到我心里预期。

再后来,网上开始有卖小黄人智能车的,蛊人玩的,看起来也蛮有意思的。

星球大战sphero BB[1]系列也很漂亮。。。。。。。

到网上搜了一圈,返现国内外智能小车相关的玩具和开发板了小车涌现出的优秀产品越来越多,后来又发现小R科技[2]的小车蛮接近我设想的。

兜了一圈,也没找到理想的可以直接“拿来主义”的小车,于是自己动手的想法就这么定了,给自己定了至少满足几个目标:

  1. 没有外部接线或者最少的外部接线
  2. 智能小车应有的功能都要具备
  3. 有一定的车速,但不用太快,电机类型可选配
  4. 成本尽量低
  5. 结构简单
  6. 最好能用网上现有的小车外壳直接安装,看起来像个“玩具”
  7. 开发周期不能太长

说明:因为审核未通过,图片和链接都删了,感兴趣的同学请自行搜索。

 

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(Kriging_NSGA2)克里金模型结合多目标遗传算法求最优因变量及对应的最佳自变量组合研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了克里金模型(Kriging)与多目标遗传算法NSGA-II相结合的方法,用于求解最优因变量及其对应的最佳自变量组合,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法首先利用克里金模型构建高精度的代理模型,逼近复杂的非线性系统响应,减少计算成本;随后结合NSGA-II算法进行多目标优化,搜索帕累托前沿解集,从而获得多个最优折衷方案。文中详细阐述了代理模型构建、算法集成流程及参数设置,适用于工程设计、参数反演等复杂优化问题。此外,文档还展示了该方法在SCI一区论文中的复现应用,体现了其科学性与实用性。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉优化算法和数值建模的研究生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事仿真优化、实验设计、代理模型研究的相关领域工作者。; 使用场景及目标:①解决高计算成本的多目标优化问题,通过代理模型降低仿真次数;②在无法解析求导或函数高度非线性的情况下寻找最优变量组合;③复现SCI高水平论文中的优化方法,提升科研可信度与效率;④应用于工程设计、能源系统调度、智能制造等需参数优化的实际场景。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现过程,重点关注克里金模型的构建步骤与NSGA-II的集成方式,建议自行调整测试函数或实际案例验证算法性能,并配合YALMIP等工具包扩展优化求解能力。
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