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大二学期总结(我的机器人开发之路)

目录

  • 概述
  • 自我介绍
  • 项目开发流程
    • 推荐学科竞赛网站
    • B站博主推荐
  • 软件学习篇
    • 我应该从哪里开始学这么多东西?
  • 硬件篇
    • 视频推荐
    • PCB设计
    • 焊接技术
    • 订购材料应注意的点
  • 建模篇
    • 视频推荐
    • 项目中建模同学做什么?
    • 雷哥的大作:
    • 建模的周期大概多长?
    • 好了,福利:
    • 图纸下载网站:
    • 3D大赛公众号
  • 电控篇(这里我要班门弄斧)
    • 编程基础
    • 单片机学习
      • arduino视频推荐:
      • STM32开发流程:
      • ESP8266
    • 物联网学习
    • ROS机器人开发学习
    • 电控在项目中的作用
      • 无人机技术总结
        • 基于云台摄像机视觉的无人机跟踪算法:
        • 基于GPS无人机跟随技术
      • 无人车技术总结
        • 利用物联网相关知识进行数据交互
          • 资料推荐:
        • 用8266实现WIFI图传:
          • 资料推荐:
  • PPT的制作
  • 项目总结
  • 未来规划
    • 实验室篇
    • 学业篇
    • 就业篇
    • 副业篇

概述

接下来,我将以项目开发为主线,总结我今年学习机器人的得失!以下只是个人学习分享,老板不喷!毕竟,我只是一个渣滓。

自我介绍

关注我微信官方账号的人可能看过我之前写的一篇文章渣鑫的故事。

在这里插入图片描述 是的,我是渣渣鑫,所以今天抛开别的,我们从机器人开发项目流程开始,谈谈我过去一年的项目经验。

让我们简单地谈谈我参加的比赛。下图是我大二时参加的比赛。我说的不多,但我收获了很多。除了比赛中的奖项,我认为最难忘的是友谊、团队成员的合作、我们通过的每一个小吃和每一个夜晚。青春就是这样。转眼间,大二就要结束了。现在回想起来还是那么美好。我们的青春只有这一次。多年后看这篇文章,我们泪流满面!! 我记得电赛应该是大二开始的,因为疫情导致比赛推迟。因为资历不够,那一年没有参加电赛。比赛结束后,我决定复盘,做了一辆简单版的电赛车,完成了巡线、数字特征识别、路线规划等功能。 那天晚上,我记得很清楚。第二天,我们大一要来训练。我们三个直到四点多才睡觉。但是当我做这个话题的时候,更不用说我有多兴奋了。我一点也不困。 后来,我们开始了新路标线机器人的新项目

又是一夜的累积,肝! 第二天一早下去调试,拍视频 开始挑战杯: 每个人都在努力完成自己的任务,没有人懈怠。我们从0开始,一步一步走到现在

最后,我带着它去了挑战杯。虽然我不是很满意,但怎么样?我更关心的是这段经历。比赛就像社会一样,会不知不觉地教我们一些东西。

在此期间,我们经历了大一新生的培训。

大四毕业后,我还留下了和景蔚哥同框的照片。好像一眨眼就要到毕业季了,时间真的很快!

项目开发流程

推荐学科竞赛网站

大学生学科竞赛咨询网:https://www.saihuan.net/ 大学生竞赛社区:https://www.saikr.com/

B站博主推荐

钢铁侠的现实版 抖音搜索:猪强(普通人造车梦) 老师好,我叫什么同学?

软件学习篇

  1. 建模:soldworks(主要),CAD(了解)
  2. 硬件:模拟软件multium,电路设计软件AD,嘉立创(我觉得嘉立创不专业学硬件就够了)
  3. 电控:C语言基础(快速入门,懂语法),单片机(C51、arduino、stm32、msp430、ESP8266、ESP32、树莓派等)
  4. 电控开发软件:VSode(C语言)、keil4(C51)、keil5(STM32)、arduino IDEA(arduino)、VMware(虚拟机,下载镜像),notepa (代码查看软件,炸鸡好用!),pycharm(python idea,买个摄像头下载opencv脚本,开始你的视觉识别之路)
  5. PPT制作:ppt的制作、ps、pr熟练使用,在线游戏法宝(你知道!

下载地址: 微信微信官方账号搜索:今天的工作室有破解版的软件

在宏观了解了项目开发需要哪些软件之后,很多人已经大了。谁能学到这么多东西成啊,等学会大学毕业!事实上,以上只是让你学会如何使用这些软件,软件的使用是最基本的,也是最没有技术含量的。不要用软件作为学习目的,比如电路。我们应该学习电路的设计,而不是根据视频绘制原理图。说我会硬件。另一个例子是软件开发,很多开源代码,淘宝咸鱼几美分一堆代码,我们想用架构思维学习,我们可以使用别人的代码,毕竟,高级程序员是CV大师,但我们必须学习如何在复制代码的基础上更改代码。最后,如何设计代码。

说了这么多,我们的项目开发需要什么?

  1. 如果我们只是做一个项目,只要我们能使用它,我们就不能在短期内深入学习。这是事实。我们需要做的是快速学习,用项目测试我们的学习成绩。
  2. 我学会了团队分工。我上面讲了这么多软件,不是让所有人都学会,而是完成分工。有建模的学生,有电控的学生,有硬件建设的(硬件建设其实是大家一起完成的),文案/ppt制作学生,答辩解释学生。

我应该从哪里开始学这么多东西?

事实上,对于初学者来说,我们有一个空白区,那就是我们不知道学什么,有什么用。就拿我自己来说吧,我大一培训那会儿,学长说要开设单片机课程,但是并没有说什么型号。因为我是个脾气暴躁的人,那天下课后我上网找资料,铺天盖地C51单片机,我以为要学这个单片机,当时花了199买了一门课。那天晚上,我以为我买了一个宝藏。我记得我在半夜两点多看到了它!(根本看不懂)

第二天咨询学长发现学习是stm32...当时我无语了! 所以这里我想说的是,如果有问题,问问题,虽然我们知道的不多!但至少那些基本的问题还是知道的。

好吧,废话少说。直接去干货!!学什么课程,去哪里学。

硬件篇

我主要学软件,所以对硬件了解不多(有问题可以问我,我认识的大佬)

我认为在学习硬件之前,我们必须普及一些电路知识。对于小白来说,上来学习AD软件只会根据葫芦画瓢,最后连电容和电阻都分不清。我们不要谈论困难的物理知识。毕竟电子设计大赛有专门的电路设计题。这不是看你PCB板子画得怎么样是为了设计电路

视频推荐

补充电路基础知识 凡教育

PCB设计

其实PCB设计很简单,只要有原理图,懂原理图,就可以绘制,看的就是你布线的耐心。嘉立创这边封装什么的都很全,画完直接打板就行(每个月两次免费大板)。上面有很多开源的PCB,可以打着回来玩一玩。

https://www.bilibili.com/video/BV1dU4y187fN?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=b504e7535c0fe22d96216efd422227aa

焊接技术

其实画PCB在很多时候不怎么用,更多的时候是需要我们自己去焊接的。那么焊接就有说到了,简单的直插式焊接,和难度高点的贴片焊接。这个有技巧,而且工具得好,比如加热台,焊锡膏等等。

贴片焊接技术

订购材料应该注意的点

1.买材料的时候,对于型号的选择,就拿简单的型材和螺丝螺母来说,型材的尺寸和螺母尺寸是否一致,反正我第一次买回来的材料。螺母都塞不进去。当时真的很崩溃。 2.买材料一定要看型号 3.型材连接件种类也有很多,型号也要和型材想匹配。否则配合不上。这些我都有遇到过。这只是其中的一部分。很多都需要大家在制作过程中去学习。毕竟吃一堑长一智嘛

在选材料的时候,其实是能学到很多东西的(我这里以电机驱动和电机选择为例子来简单说一下) 首先是电机驱动:比如我们常用的L298n,TB6612, 我们买材料一定要看材料的属性,是否符合自己项目需求。

这里告诉大家一下,比如一些模块资料我们没有,可以去淘宝搜这些模块,然后和商家要相关资料,大部分在商品介绍里面就会给出。

建模篇

关于建模这块,我是真的不会,但是我天天看他们建模,整体流程还是懂点的,我这里就以项目开发中,需要建模同学做哪些,来简单聊一聊。

  1. 首先建模这块的画主要是用soldworks软件,这款软件操作起来还是有点复杂的,我是没学明白。所以前期学习建模的同学需要投入大概一个月时间来熟悉这些操作,简单的零件要会绘制。
  2. 我觉得比较难的地方在于装配这块。装配要不好的话,运动算例就做不出来。所以这是连反应。

视频推荐

这个我也没什么推荐的,主要是熟能生巧,我建议以项目去学习,就是学习一个零件如何绘制,而不是学习这个软件怎么操作

项目中建模同学做什么?

其实我觉得吧,建模同学才是YYDS,因为他们是最累的,建模就是在没有实物之前,要自己构思每一个结构,心里要有整体的框架,这个是很难的,这不是天马行空的想象,这是要与实际相结合的,建模建不好,实物就做不好。而且建模的一些零件是要靠3D打印的,这对于尺寸要求就很高了。

磊哥的大作:

设计是最难的,你要设计的合理,设计的有美感,确实是需要投入时间好好练习的。

建模的周期大概多长?

这个的话看自己能力,其实第一个作品,我们的设计周期挺长的,也不要听别人说几小时一个图,我觉得,一个好的设计是需要考虑很多因素的。就第三个机械鸟爪的设计,我们当时为了想自平衡这个结构,换了很多设计,最后虽然没参加比赛,但觉得这个作品学到的东西远远不至于那一张奖状。

好了,上福利:

如果有人喜欢设计,后期可以往影视设计,三维设计,家居设计方向发展。我这里有一些接单渠道,说到接单我这里插一句,自己还是半瓶醋的时候不要接触,实话。不过你们想接,可以联系我,包括一些程序设计,软件开发相关的我这里也有。

图纸下载网站:

https://data.newrank.cn/m/s.html?s=OSkrODE3Li5I&k https://www.sanweimoxing.com/ https://www.mfcad.com/ 知识付费,所以下图花钱是很正常的

3D大赛公众号

这里面很多3D动力获奖的作品,其实我们做不到完全的创新,那么就在人家的创新上加上自己的元素。这也叫创新。

电控篇(这里我就要班门弄斧啦)

说到电控这块要学的东西真的很多,其实全部掌握是不可能的,但是学习的过程中会了解到很多知识。丰富了我们的知识面。接下来我就一一介绍一下吧!

下面这些是我大一学习过程中总结的,主要是每个阶段学习对应的一些课程和文章,其实我也没什么讲的,很多东西需要自己去搜集,我的可能只是针对我自己的,不一定适合所有人嘞。

编程基础

这块我觉得吧!学习单片机开发之前,必须要了解单片机开发的语言,这里主要用到的是C语言开发,和一点点C++知识。 课程推荐:

大家B站搜郝斌C语言(这个课程虽然很老了,但是语言这个东西就和汉字一样,根是不变的)很多人听小甲鱼的,但我还是觉得郝斌老师的不错。

进阶:

c primer plus中文版 视频的话:比较多,想要的私聊我

如果只是想快速做项目的话,这块了解基本语法,数组、函数、结构体、指针(指针了解就行,因为初学不可能一下学会,这是循序渐进的过程)、简单的逻辑运算(与或非)。差不多学完这些,就可以开始学习单片机了。

单片机学习

学习单片机你要有个宏观了解,如果做一些简单项目的话,可以用C51和arduino,这两款单片机学起来比较容易,尤其是arduino,是一款轻量级开发板,适合创客爱好者使用。其实他的功能非常强大,只是我们没有深入去了解。

arduino视频推荐:

博睿机器人:这个视频资料目前没有上传,需要的私聊我。但是arduino资料是很多的,B站搜一下就可以啦!

STM32开发流程:

我之前也写过一篇文档,主要就是讲解stm32基础代码的,因为当时一个同学让我帮他写一下。 具体学习流程呢其实也是先看视频入门,然后做几个小项目,差不多基本外设会使用就行,作为下位机来使用就行,主要学习的是GPIO ,时钟,定时器,串口,IIC,SPI,ADC。差不多就这些。 视频推荐:

  1. 普中科技(以项目为主)
  2. 野火stm32(讲的详细)
  3. 正点原子

进阶:

主要是以项目的方式来学习,我这里有两套关于无人机和平衡车开发的资料。在做项目中学习。

ESP8266

这个物联网开发板其实还是很值得大家去学习的呢,现在有一门课程就是物联网,讲的就是万物互联,这也是我们以后发展的方向。

这里我推荐一个博主,非常不错。

其实单片机的学习,最后看的是你编写的逻辑代码和驱动代码,这也就是为什么会有驱动开发工程师和算法工程师了。

物联网学习

物联网是未来发展的大趋势,小米家居就是要实现万物互联。所以还是建议大家学一下的。 物联网学的东西也不少,偏向网络开发这块,像一些通信协议之类的都要了解。

ROS机器人开发学习

ROS机器人可以说是控制领域的扛把子了,学习起来也是比较吃力的,但是使用起来不难,毕竟开源代码,这里要注意的是,ROS实现的是自动控制,自动控制中,就要求我们精准性,所以硬件这块很重要, 建议学习ROS的时候,先用人家配套的硬件。或者做一个小的,灵活的。 视频推荐:

古月居21讲 windows下安装ROS教程

进阶:塔克创新

需要重点学习的:

熟悉Linux操作 会使用linux指令启动文件 了解ROS包的文件分类 了解tf坐标系 了解里程计 了解Slam算法 了解激光雷达的使用 能够完成上位机和下位机的通信(串口) 使用UWB实现定位

电控在项目中的作用

电控在项目中也是很重要的,电控就像是大脑,控制着一切,没有加入电控的机器人,就是没有灵魂的躯壳。

无人机技术总结

在我们做的互联网+项目中,无人机相关的新技术主要是:

基于云台摄像机视觉的无人机跟踪算法:

首先是对云台摄像机的视觉伺服控制算法进行研究,设计了一种基于图像坐标偏移反馈的云台运动控制算法。 该算法使云台可根据目标相对位置驱动摄像机转动追踪标靶,从而保证目标标靶质心始终处于图像中心位置,有效解决了无人车跟踪过程中传统固定摄像机视野受限、目标跟踪丢失的问题; 我们也增加了基于增量式PID算法的无人机电机控制技术,解决了电机状态变化较快时发生抖动的问题,从而做出最优决策来向电机发送转向指令,驱动无人机行进。

基于GPS的无人机跟随​技术

资料推荐:

ROS无人机学习教程

无人车技术总结

简单的下位机控制就不讲了,主要讲一下用到的新技术有哪些吧!

使用了物联网相关知识进行数据交互

这次主要是加入了图像回传功能,和定点拍摄的功能。 图像回传这块用到了网络编程相关的知识,主要是讲拍摄的照片存储到硬盘中,树莓派相当于是客户端,会读取硬盘中图片的路径,将图片发送到服务器端,我们接收到图片后,进行后期制作。 定点拍摄,我们采用opencv的特征点读取。来达到定点拍摄的效果。

资料推荐:

网络编程基础知识 mqtt入门介绍

用8266实现WIFI图传:

操作起来还是比较简单的,图传现在有很多种,我们学习的这个比较简单。有局限就是必须连接同一局域网(后期应该使用广域网进行图传)

资料推荐:

使用ESP实现局域网图传

上面相关的资料我也做了总结:

PPT的制作

说实话,项目做的再好,如果PPT上面不下功夫,那只会竹篮打水一场空。关于PPT制作,我总结以下几点:

  1. 首先是内容;项目背景、同类产品存在的痛点、针对痛点的解决方案、模型图、工程图、零件图、爆照图、产品细节/功能展示、制作过程(激光切割,数控加工,3D打印等等)、实物展示、知识产权展示(专利,论文等)、未来规划
  2. 上面是争对创新类比赛,如果是创业类比赛,就要进行财务分析,市场调研,资产预测等等。 3.PPT 的美观,能让评委眼前一亮。

这是我的机创的一个PPT展示。做PPT你得要会ps的简单抠图和pr的视频制作。这写都是再比赛中会用到的。

项目总结

其实每个项目的制作流程都是相似的。但我们在准备过程中任然存在诸多问题。

  1. 选题不明确,经常换主题,其实我们有啥想法第一时间要和老师沟通,然后就是咨询大家的意见,问问其他同学对于你这个想法是否赞同,让他们提出一些建议。
  2. 合理安排时间,不要一个人连续半个月画图,另一个人半个月休息,要将任务分配到每天,每个人上面去。
  3. 天马行空的想法可以有,有时候这叫做创新,但是也要结合实际,并不是所有想到的东西,我们都能一比一还原,不确定因素有很多。我们需要以不变应万变。
  4. 要做到项目的迭代,不是一个项目啃到老(PPT/策划书都不变),不需要每个项目都做新产品,但是要在每个比赛上面都有提升,有技术的升级。
  5. 比赛结果并不重要,学校是一个只有黑白地带的地方,而社会是充满灰色地带的社会,比赛也一样。我们只有眼光放长远,格局放宽广。尽情享受这短暂的比赛过程。
  6. 多学知识,为了以后的工作。单位需要我们会什么,我们现在就应该学什么。不要捡了芝麻,丢了西瓜。
  7. 努力吧!让我这个小韭菜有朝一日能称为割韭菜的人。

未来规划

实验室篇

  1. 完善自己的知识脑图,并不断优化推荐课程。希望也可以像森哥一样录制自己的视频。
  2. 继续学习软件开发,硬件开发,模型建立,希望自己可以像稚晖君一样,能够独立完成项目开发。不断拓宽自己的知识面。
  3. 继续对大一,大二学生进行相关基础知识的培训
  4. 希望做学弟学妹的领路人,布道师。

学业篇

  1. 把专业技能证书考下。让自己大学不留遗憾吧!!!
  2. 呃呃呃,其他也没什么,自己学习这块不太行。。。。
  3. 有能力考研的一定要考研(只要卷不死,就往死里卷)

就业篇

  1. 从大二上学期开始,开始规划自己的就业问题,咨询了很多人,网上也看了很多文章。初步决定是想从事嵌入式软件开发。
  2. 说到嵌入式这个行业,学的种类有很多种,有软件开发,硬件开发,驱动开发等等,学的知识体系也是很庞大的。这里我简单列举要学的东西。
  3. 知识体系

C语言 Linux C++ 数据结构 数据库 QT开发 MFC等等

  1. 入坑互联网行业,希望普普通通的我能通过互联网这个行业,进入大厂修炼。

副业篇

  1. 知识付费,我只能说这么多了,想必大家都懂!
  2. 通过公众号,个人博客等开始做知识输出

在这里插入图片描述

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