自制车模硬件开源说明

本文档记录我们在准备第 21 届全国大学生智能汽车竞赛人工智能视觉组期间使用的自制车模方案。

项目初期，我们看到规则允许使用指定车模，一度误以为也可以自行制作车模。后续根据我们对卓晴老师相关公开答疑的理解，采用自制车模参赛时，需要按要求公开相应的设计资料，并满足当届规则对结构、成本等方面的要求。由于我们前期对规则理解不够充分，现将能够整理的硬件和软件资料如实公开。

本文档不作为赛事规则的解释。车模是否符合参赛要求，应以21届竞赛规则、组委会通知和现场裁判的最终解释为准。

方案定位

这是我们第一次参加智能车竞赛时制作的车模。由于经验和条件有限，车体的机械精度、电机一致性、重心分布和安装方式都存在明显不足，实车稳定性和可复现性不如成熟的标准车模。

我们公开这一方案，主要是为了完整说明参赛车模的来源和结构，同时保留设计、制作和调试过程中的经验教训。本方案不是成熟产品，也不建议不加验证地直接复制用于参赛。

公开资料范围

本项目计划公开以下资料。已经在本仓库提供的内容可直接查看。

资料	内容	实时链接
RT1064 主控程序	底盘控制、地图接收、视觉定位辅助和任务逻辑	SmartCar-21AIVision
OpenART Plus 程序	地图识别以及数字、角色识别	SmartCar-21AIVision
RT1064 硬件参考资料	主板和核心板的原理图、丝印图、尺寸图和位号图	SmartCar-21AIVision
自制主板和电机驱动板	原理图、PCB 工程、制板文件	SmartCar-21AIVision
屏幕与摄像头一体化支架	可用于 3D 打印的模型文件	https://pan.baidu.com/s/14hSWkFfEIX5dirz-X1LHhw 提取码: 492u
数据集采集上位机	在原逐飞上位机基础上增加快速获取数据集的功能	SmartCar-VR-DatasetGenerator
实拍数据集	约 3 万张实拍图片及相应标注	https://pan.baidu.com/s/14hSWkFfEIX5dirz-X1LHhw 提取码: 492u

成本口径说明

我们在选择方案时，曾参考卓晴老师关于自制车模成本控制在 200 元左右的公开答复。本车的底盘来自学长以前的课程作业圣遗物，电机也主要通过二手渠道获取，因此我们的实际支出与全部采用新件的复制成本并不相同。

此外，主控、视觉模块、显示屏等部件是否计入车模成本，需要按当届规则的实际口径确认。因此，下文的硬件清单只用于说明实车组成，作为“整车成本不超过 200 元”的参考。

硬件组成

名称	数量	说明
逐飞科技 RT1064 Lite V1.1 核心板	1	主控核心板
自制 RT1064 主板	1	用于核心板、传感器、串口和电机驱动的连接
逐飞科技 IMU660RB 六轴惯性传感器	1	用于角速度测量和航向辅助
自制 DRV8701E 双电机驱动板	2	合计驱动 4 个电机
逐飞科技 OpenART Plus 与 120° 镜头	2	分别用于地图识别和数字/角色识别
MG513 直流减速电机	4	二手器件，减速比约为 1:30，带正交编码器
麦克纳姆轮	4	用于前后、横向和旋转运动
车体底盘	1	沿用旧课程作业车模底盘
5 英寸无线显示屏	1	实车安装在车头区域
3D 打印屏幕与摄像头一体化支架	1	自制结构件

装配与接线说明

主板与 IMU 安装

主板焊接完成后，我们才发现安装孔位与现有底盘不匹配，因此最终将主板斜向固定在底盘上。IMU660RB 随主板安装，三轴方向与车体坐标系相反，并与车体水平正向存在约 5°～15° 的安装偏角。

软件中根据实际安装方向修正了 IMU 轴向和符号，并使用 Z 轴角速度积分量 yaw_raw 辅助航向控制。这种方式只能补偿坐标方向和部分安装误差，不能消除电机差异、轮胎打滑、底盘变形和重心偏移带来的运动误差。

车轮与电机通道

本车的电机通道映射如下。这一对应关系由我们的实际布线决定，不是 DRV8701E 驱动板的通用定义。

程序通道	实车位置	正转逻辑
MOTOR1	右前轮	高电平正转
MOTOR2	左前轮	低电平正转
MOTOR3	左后轮	低电平正转
MOTOR4	右后轮	高电平正转

重心分布

两个 OpenART Plus 和 5 英寸无线显示屏都布置在车头区域，使整车重心偏前。这可能导致前后轮法向载荷不均，并放大电机一致性、轮子安装误差和地面摩擦差异对横向移动的影响。如果重新设计车体，应优先缩短线束、降低上层结构高度，并尽量使质量在四轮之间均匀分布。

已知问题

1. 二手 MG513 电机的磨损程度和输出一致性较难保证，同一 PWM 下的转速和起动特性可能存在较大差异。
2. 麦克纳姆轮对轮子安装角度、轮距、地面平整度和载荷分布较为敏感，实车横移时容易产生纵向偏移和航向误差。
3. 主板与 IMU 斜向安装，需要在软件中根据实车重新确认轴向和零偏，不能直接套用本项目的标定参数。
4. 自制驱动板经过多次改版，早期版本出现过焊接损坏和短路。复制前应核对当前版本的原理图、PCB 和元器件型号。
5. 本项目的控制参数与实车电机、编码器、负载和电池状态密切相关，不能将“程序可运行”等同于“车模可稳定复现”。

复现与安全建议

• 制作前先核对当届竞赛规则，并确认自制车模、成本和开源资料的具体要求。
• 上电前检查电源极性、供电电压、短路、共地、电机堵转电流和驱动板散热条件。
• 首次测试时将车轮架空，依次核对四个电机的通道、转向和编码器计数方向，并保留可以立即断电或停车的方式。
• 机械装配完成后，分别检查四轮接地情况、轮子安装方向、线束干涉和重心位置。
• 应为自己的车模重新标定电机、编码器、IMU 和运动距离，不要直接照搬本项目的 PWM、PID 和距离系数。

项目经过

2026 年 2 月，我们通过指导老师第一次比较系统地了解智能车竞赛，并于 3 月开始正式准备。本队和学校都缺少相关参赛经验，因此车模选型、PCB 设计、焊接和控制调试基本都是边学习边验证。

在约三个月的制作过程中，我们多次修改 PCB，也因焊接和短路损坏过十余块驱动板。这些问题反映出我们当时的设计和工艺经验不足，也是本文档专门记录局限和注意事项的原因。

准备期间，我们有幸参加卓晴老师的讲座，并就电机选型等问题进行请教。感谢指导老师、卓晴老师以及为我们提供旧底盘和经验的学长。由于我们水平有限，资料中难免存在疏漏，欢迎指出具体问题，我们会根据实际验证继续修正。

知识产权与许可说明

本项目只对团队原创的设计、程序、文档和数据作出公开说明。逐飞科技、NXP、OpenART 及其他第三方的产品、商标、程序和文档，仍归原权利人所有，并遵循其原有许可和使用条款。第三方资料被收录在本仓库中，不代表其转为本队原创内容。