大学 我的项目总结 上

2011年9月18日,我上了大学,广东省潮州市韩山师范学院,一所我都不知道为什么会来的学校,也没想到大学的背景可能会为将来增添一些阻力,只是第二年考试仍然差3分达一本线,为了喜欢的电子专业,调剂到了这个广东都排不上名的学校。

感觉未来稍有转机,是在听各种同乡师兄师姐介绍什么社团的时候介绍到了一个不是社团的组织–“人工智能研究所”,更常用的一个名字叫“创新中心”,我妈也从网上多方搜索发现我们学校有上过CCTV的镜头,是在创新中心参加机器人国赛时同其他学校比赛的场面。当时觉得挺稀罕,一个文科类学校竟然会出这样的实验室,当然就现在来说,我发现国内本科学校也没几个有我们实验室的条件。

2012年1月7日,加入了创新实验室;

刚开始的时候是比较刻苦的,经常看单片机视频看到半夜,下面的图是某天跟小伙伴打赌谁先写出18b20看了Datasheet晚上写到3点终于搞定,冬季的南方的夜晚还有十几度。那年寒假,从腊月二十八到正月初七,回山西呆了不过十天。20120309

偶尔会搞一些小动手,比如把信息卡的芯片绕上线圈放在手机背后,可以刷卡成功,不过刷了几天以C503手机壳裂缝告终。
20120310

实验室有考核制度,经过了一段长的时间,终于在竞争中存活了下来,没有被刷掉,后来想其实也是轻轻松了,毕竟我的兴趣就在那里,跟祈求学分的一部分孩子还是有些差别的。 实验室给分了个地儿,已经开始折腾起了机器人。照片里看不大到的是个双足行走原型,另一个是舞蹈机器人,基本无行走能力,做动作而已。
20120330

某天,师兄们倒腾路由器和摄像头,凭着高中三年对路由器和对电脑的一些在他们看来比较超前的知识,帮他们解决了几个摄像头组网的设置问题,后来知道是去给部队的坦克装无线摄像头演练,老师看到我懂得还挺多,竟然连我一起带到了部队,这个照片是真的偷拍自坦克内部,右上角就是无线摄像头,那次其实很辛苦第一次野地里通宵,以后可以单独写一篇长博。自此算是被老师发现了有点小能耐。
20120413

这之后有帮老师改过一篇英文论文,发的貌似还是SCI,以我的英语水平,确实累的够呛,什么最终版,终极变态最终版,最终决定不修改版之类的我大一就见识过了。
Final

PS: 记得没错的话2012年的5月5号买了我的第一台魅族手机MX,当时压力比较大,每天靠焊接东西缓解心情,还瞒着家里人,后来项目补助有不少钱家里就也没说啥,买了手机以后心情好了很多(我是不折不扣的数码产品控)。但是!!!在2013年1月22日丢掉了她,这期间的很多照片都没有了,唉备份很重要。

2012年暑假,算是迎来了自己的第一个项目,实验室一直跟汕头的一家玩具厂有合作,要求我们完成一个可以自动定高飞行的模型直升机,第一次写了一个比16路模拟舵机程序还要大的程序,AVR Studio 编译下来优化了还有五六K,后来再看,都是小Case了,随便写写上千行的程序多了去了。
20120713

这是当时第一个项目模型机原型,用ATmega 8做核心控制,懂的人也明白ATmega 8 4.5元的成本在普通模型玩具上根本没法用啊,原谅我电路的粗糙,只是因为AVR调试起来方便一些才这么弄的,要是用模型机上的MCU就更坑了,OTP得写一个程序焊一片上去,当然后来换成了新塘的一款51核的8毛/片的MCU,移植又耗费了好久的时间。
20130716

超声波直接用的模块,后来好像改了个方案因为成本太高,高度控制当时用了高度分段控制,还不懂PID能搞出效果来已经很不错了,原理上用了PID的微分项和比例项,现在回头看那时候的算法简直就是小儿科了,只有高度的6次滑动滤波还有点技术含量,当时的那个算法被后来的我发现有内存溢出,Too Young,Too Simple…另外,如图同样的模型机,在试飞的时候失控了飞到我校东丽湖方向,估计现在还沉睡在东丽湖。
20130715

暑假的时候做项目当时桌上的东西已经摆不下了,老师给开了个特例,大一的学生用上了卡式办公桌,坐上了皮椅,这个地方一直陪我到现在。算是在老师的照顾之下,在实验室算是有一些特权的,工具什么的可以随时拿一套放在自己工作的地方什么的,大二开始便住在了实验室的休息室,所以大学四年大部分时间都奉献给了实验室。
20120912

接下来是另一个项目,还是那家玩具公司,据说算是一家及其有钱的上市公司,也不难想到,汕头的玩具公司做做模具出出口就是大把的钱,研发上面嗯,还是蛮抠的,很多模型控制要搞的话通常只有一套件给我们用,比如自平衡小车,下面这张图是传统平衡小车的方案,使用了大型的减速电机,宽轮距,低重心的设计,平衡起来也很容易,速度比较慢一些。
20130320

后来是他们做好了结构让我们实验室来做电路和软件的其他部分,只是做结构,所以他们也没有考虑重心啊等等乱七八糟的东西,所以研发很吃力啊,先是用大板放到上面固定来写程序调程序,像这样:

20130426

然后手工做了小板放上去,用热熔胶固定,研发条件可见一斑。。。我一直比较无法释怀的是实验室的结构方面没什么人才,设备也Just so so.要是能搞台3D打印和一台好一点的雕刻机就爽了~
20130506

不比普通平衡车,他们的结构重心是比较靠上的,电机用的是普通玩具电机做了1:30的塑齿减速,虽然坎坷,但也跌跌撞撞的让它能够自己平稳的站了起来。
20130507

再后来又有要求,要求有固定动作控制模式,可以自己站起来向前跑,跑得速度还得快,最后做出来的效果差不多如这个视频:

接下来这个是一个小项目,我仅仅做了软件的调试除错部分,这是个电暖本的产品,是实验室与当地小家电厂家合作的项目之一,用一个5毛/片的OTP Chip控制一个可控硅来控制电暖本的功率,记得没错的话小型的是5W到70W可调,程序框架是实验室一个计算机系的老师搭起来的,总共不超过千行的C,中断需要手动写命令复位,就这么一点的小东西,当时也出了不少问题,比如看门狗锁死啊,两小时不正常关机什么的,在量产之前改了不少次程序做了很多次测试,依稀记得半夜两点被叫起来改程序。
P41206-215306Fix

说这个项目的一大感触是再一次领略到了商人是怎么在产品上对成本施压的,下面这个图还有一个空位是30K的金属膜电阻,前期用的是碳膜电阻,因为温度太高了才选择用金属膜,而且义隆能出如此简单220V整流就可以用的单片机也够厉害的,我亲耳听到老板在测试区跟老师抱怨,这个加一个电阻要几厘钱,用XXX的可控硅可以便宜几分钱什么的,钱啊~
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2013年9月,全国电子设计大赛,实验室的传统强是由我们大八的师兄老师支撑的电源题目,每次多少能拿一个一二等奖。比赛之前也没啥觉悟,老师让搜集四轴的配件就搜集了,等到比赛题目下来竟然糊里糊涂的把四轴的题目接了下来,比赛只有几天,要用瑞萨的16位芯片让四轴稳定飞起来并且能飞到指定的位置,实验室从来没做过四轴,我也没做过四轴,醒悟到这两点的时候已经开始做了硬着头皮上了。
硬件电路是同组的另外一个伙伴做的,铺线把大线径的GND铺在了芯片下方,电机一转飞机就哆嗦了(大电流干扰问题),下图这个板是刚才提到的大八的留校的师兄老师改过的的,终于是可以用了。
程序写的很艰辛,每天熬夜睡觉都超不过3个小时,两天后主体框架搭起来了,控制平衡始终做不到,姿态控制算法换了很多次,过了很久欧拉角的输出才正常了。
20130916

小组三人,第三个人是负责循迹的,实验室有做过STM32的视频循迹而且比较慢,比赛要求是只能用瑞萨芯片,进行到一半图像采集循迹其实已经放弃了,我只能将大一时候做的超声波定高再移植过来(就在这时候发现的之前写的溢出错误),因为其他两人都不负责调试和算法,只有我来做了,控制已经做到,比赛评审倒数两天和之前就只有我一个人在做调试和编写,当时很期盼有人能帮我一把,觉得队友不是很帮的上我,内心比较失落,只有自己做自己担压力,到现在想想其实他们也没办法,从头到尾程序都是我搭起来的,他们也不是很了解,我投入的时候比较疯,他们和我一起熬过夜,我到5点他们3点就不行了。
20130915

后来写了个上位机,调试起来PID终于算是比较顺手了,也是我第一次把前端程序用于实战,这个软件也是我另一个项目的调试软件的雏形:
VCRS

评审前的两天四轴终于能平稳的飞起来了,在实验室激动的叫了出来,当晚开始调循迹,因为外部直线反馈为0,所以只能靠写死时间过程来赌降落的地点,下图是当晚距离目标地最近的一次纪念照,这一晚是队友陪我一起熬的。效果不是一直都那么好的,加上多天的熬夜心情相当抑郁,评审出发前还在实验室踢箱子撒过火,队友们也谅解我多天的苦累,没有多说些什么,总结下就是用大概不到十天的时间完成了整套飞控程序,参数调试,粗略的定高控制,和一个简单的上位机。这次比赛最大的感想是队友,后期没调出来的时候我一直在说放弃,电机坏了的时候,队友一个人坐车去澄海买了电机回来,有他们无畏结果的支持最终才能做成,不过我觉得这样的团队还不够,程序的核心是由我一个人来编写调试的,如果能有共同做的了这部分的同伴再好不过了。
20130914

比赛获得了二等奖,毕竟没有人家有经验的学校厉害,真正做出循迹的貌似只有广工,我们老师读硕士的学校,拥有很多年的经验。比较遗憾的事情是,比赛以后,实验室的孩子们对四轴没有太大的兴趣,我的程序和算法只成了我个人的经验和开发经历,没能传下去继续做精做强。

写的有些多了,一篇写完整个大学是写不完的,这一篇写了三天还没写完,每一个项目貌似都能写一个故事出来,应该早一点开技术博客的。分一个上下篇,希望下篇能把项目总结完。

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1条评论

  1. 学长,我是一名大二的学生,最近看了您写的新版机器鱼的硬件底层代码,不过有的地方有点看不懂,尤其是关于机器鱼姿态计算的那一部分,所以希望请教您一下,如果您有时间的话,希望我们能通过我下面的电子邮件联系一下,非常感谢!

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