【一】Donkey Car - 驴车-无人驾驶小车项目与硬件介绍（车身模块、运动模块）

一.项目介绍

主要以无人驾驶小车的控制实践为目的，整体可分为三个阶段，分别是造车、调车、玩车。

造车——完成无人驾驶小车的设计和制作

调车——让小车动起来

玩车——让小车跑起来

二.造车之硬件介绍

整体架构：小车主要由车身模块、运动模块、电源模块、感知模块、控制模块等部分组成，各部分模块如图所示。（这次主要介绍车身模块和运动模块）

1.车身模块

车身结构主要由椴木板、铜隔离柱、螺丝钉构成。是无人驾驶小车的主要支撑结构，小车所有模块都通过螺丝钉，魔术贴等固定到车身内部。

2.运动模块

a.后轮

1.电机：项目选用JGB37-520带编码器直流减速电机作为无人驾驶小车的动力系统，电机及配套零部件如下图所示：

电机额定电压12V，减速比为30：1，具体参数如下表：

电机尺寸及编码器参数如下：

电机固定支架尺寸如下：

电机在小车上的安装如下图：

2.电机驱动：电机属于功率器件，单片机的IO口输出电流不足以驱动电机工作，需要专门的电机驱动模块。本项目选用L298N模块驱动无人驾驶小车的电机，该模块基于意法半导体（ST）公司的L298N电机驱动芯片进行设计，可同时驱动两路直流电机工作。

关于L298N电机驱动模块的详细说明和用法，详见教程：https://zhuanlan.zhihu.com/p/346930154

b.前轮

1.舵机与驱动：

舵机是一种简易、低成本的伺服电机，可提供比较准确的旋转角度控制，广泛应用在航模副翼、机械臂关节、车模转向等，其结构如上图所示。课程项目选用MG996舵机为无人驾驶小车提供转向角度控制，舵机通过下图专用支架固定在小车底盘上。

舵机的控制一般用周期为20ms，高电平0.5~2.5ms的PWM信号来控驱动旋转。理论上所有能生成符合上述要求的PWM信号的计算设备都可以用来控制舵机。课程项目提供专用的舵机驱动板PCA9685，用于驱动无人驾驶小车舵机转向。

关于PCA9685的原理，可参考 http://pan.baidu.com/s/1kVpR21T

2.阿克曼转向机构

机构介绍：

阿克曼转向机构是现代汽车普遍使用的转向机构，在汽车转弯的时候，内外轮转过的角度不一样，内侧轮胎转弯半径小于外侧轮胎。这种转向方式最初是由的德国马车工程师的Georg Lankensperger 1817年提出，他的代理商Rudolph Ackerman于1818年在英国申请专利，所以从今往后这个转向原理就叫阿克曼转向几何了。

课程项目无人驾驶小车的前轮采用了阿克曼转向机构，由一个舵机提供转向动力。结构如下图所示：

 

 安装教程：