萝马干饭 | 浙江大学Hello World战队RM干货分享


引言

近日,萝马车圈邀请来自浙江大学的Hello World战队呈献了一场精彩纷呈的技术分享会。作为RoboMaster竞赛中的头部战队,来自浙江大学Hello World战队的两位队员,为大家分享了他们在赛事中的飞镖系统和空中机器人的设计思路。

飞镖系统 ▼
从调研到开发

浙江大学Hello World战队从技术方案调研和对比、可行性论证、整体机械结构设计,还有移动靶位击打逻辑和最后的效果展示等方面,为大家细致分享了其战队飞镖系统的设计思路。

24赛季对飞镖系统的要求:击打基地固定靶位和移动靶位,即设计指标为:纯机械飞镖方案的单轮4发飞镖的27m落点散布在1块小装甲板内;飞镖架具有自瞄能力能够实现前端制导;飞镖架应具有兼容不同构型飞镖体的能力。

在技术方案调研中,团队主要进行了发射架调研,对比了摩擦轮发射与弹射发射的优劣,最终选择弹射发射,因其动能交换稳定无冲击,更能兼容不同构形的飞镖体。

论证过程中,团队制作了测试机构验证了发射与反拉缓冲的可能性。

“飞镖架采用皮筋与滑轮组组合方式弹射发射……通过改变丝杆螺母的位置可以改变皮筋的预紧力,从而实现在定行程的情况下改变小型飞行器的发射速度……”

移动靶位打击思路>

移动靶位打击思路>

2024赛季空中机器人 ▼
方案与经验

随后浙江大学Hello World战队从机架、动力、供弹、云台等方面,为大家分享了2024赛季空中机器人的方案和经验。

一、机架

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基本参数

总重量:15.82kg

轴距:1170mm

长宽:1553mm

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机臂固定

打印件的可行性

未来7500高性能尼龙

电机座

一片碳板+两副管夹

M3长螺栓贯穿

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弹仓

1毫米PC板

桨保

分体式骨架榫卯插接

3CM尼龙防鸟网网材

二、动力

  • 朗宇X6215S/KV210 + 2270螺旋桨

  • 工作电压:12S

  • 电机重量(含线):361g

  • 单轴最大拉力:约13kgf

  • 悬停力效:约6.5g/W

  • 电调规格:80A

三、供弹

拨弹盘

单层

驱动电机:2006

半径:41mm

齿数:10

射频:20Hz

供弹管路

材料:

未来工场光固化树脂

管径:18mm

转弯半径:15mm

四、云台

—基本参数—

总重:约3kg

电机型号:

GM6020(Yaw)、达妙4310(Roll)

达妙4310(Pitch)、2×3508(摩擦轮)

—设计经验—

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  • 云台骨架在满足轻量、简洁的要求的同时应有足够的刚性,尤其是前后方向上的刚度,以抑制发射时的晃动

  • 使用25mm焦距的相机,以2.5°的安装俯角安装,可以满足从4~5m到13m距离范围内的自瞄需求

—Rollo轴结构—

  • 参考鹅颈云台Pitch轴弯折处的弹链设计

  • 最大摆角±18°(随意定的,无参考价值)

—IMU控制云台的一些问题—

  • 零漂:

在云台静置的情况下,C板IMU的角度反馈值会有一个漂移(不同的C板表现不一样)。如果不加干预,外在表现为云台在静置状态下会缓慢向一个方向转动。建议通过调试软件测量以后用电控手段手动添加偏置抵消。

  • 摩擦轮动平衡:

由于加工误差,摩擦轮的质心不在轴线上,高速旋转时会产生剧烈的振动,这种振动传导至C板会使IMU产生积分误差,导致云台姿态出现漂移。

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解决方案:通过粘贴配重改善摩擦轮动平衡

通过调试软件读取IMU的“加速度模长”,可以反映振动情况,该值波动范围越大振动越剧烈。我们尝试出的较好的结果是加速度模长波动范围在9.8±0.3,此时可完全消除振动对IMU的影响。

Q&A ▼
Review

Q

飞镖中关于皮筋的老化问题如何解决?

A

我们在日常维护中会使用润滑油保养,长时间不用时及时存放。根据我们的经验,即使经过上千发子弹的使用,皮筋并未出现明显疲劳情况,如果出现老化,可能还是由于长时间暴露在阳光下引起的。

Q

如何改善无人机弹道阻力问题?

A

将光固化材料换成尼龙来降低摩擦系数,因为光固化材料本身的摩擦系数较大。

Q

如何改善无人机云台后坐力问题?

A

云台后坐力问题是因为发射弹丸时产生的一个无法避免的问题,可以去提高云台骨架的强度和稳定性,然后观察云台在发射时是否有明显抖动,如果抖动不明显,则无需过多担心。在赛场飞行过程中,也可以通过飞手补偿飞机往前飞来减轻影响。

写在最后

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