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“嗯呢。”杜诗怡点头。
她想了想:“你以前接触过智能车比赛吗?”
无人驾驶近年来成为人工智能方向的热门领域,各类赛事应运而生,有企业和研究机构参加的社会挑战赛,也有院校之间进行比拼的大学生竞赛。但是相较于acm、ctf等老牌计算机竞赛,它起步较晚,流行度相对较弱,目前还没有形成完备的训练体系,每年新入门的参赛队大都依靠学长学姐拿自己摸索出的经验来教,一届带一届,这样传承下来。
沈昌宏有点犹豫:“这个比赛……我们学校确实也有队伍,我之前进去学习过,但最后没正式上场,只能说流程上听学长提过一点吧……”
“比如?”
“呃,比如准备工作大概是分为三块:首先做打板焊接,所有传感器和单片机的数量和出现位置都要布局好,那会是很庞大很复杂的电路……然后做数据处理,自动识别赛道环境,并且实时给出下一步的行进坐标。最后将软件和硬件互连,让计算机真正能控制小车?”
沈昌宏不确定地说着,忐忑地去看杜诗怡。
“好诶,我们的思路差不多诶!”杜诗怡眼睛弯弯,“那,合作愉快!”
啊,什么愉快?
沈昌宏顿时慌乱:“不是,诗怡你别误会!我只是知道框架而已,实际操作根本就没做过!而且这个比赛涉及的方面特别多,需要学大量模块的知识,可又根本不像acm那样有通用教程书,全靠大家自己找资料,那些东西太抽象了,能看懂的人特别少……”
他这种最后没上场的很显然就属于看不懂的啊!本来写代码就不太行,智能车又这么难,根本就是抓瞎啊!
得知这回竟然跟杜诗怡一组,惊喜当然是特别惊喜的,可是天哪,也真是怕拖她后腿……
结果没想到杜诗怡问:“你想要什么资料?”
沈昌宏迟疑:“就比如……要做机械结构设计的话,不是得先了解一堆汽车制造的知识吗?主销后倾角,车轮外倾角,还有前束什么的……网上说的一个比一个绕,我就没见过能给人讲明白的……”
杜诗怡低头翻翻电脑里的文件夹,发过去一个文档:“这个?”
沈昌宏:?
他下意识地下载接收,带着惊疑点进去看。只见那文档标题为《智能车02·机械物理》,第一章就是主销后倾角,而且一上来就啪啪放了两张受力分析图,下面开始详细讲述:
“力矩=力x力臂,表示作用力使物体绕着支点或轴产生的转动趋向。它的数值越大,越容易改变物体的转动状态。”
这是大学物理的知识,属于高阶力学的基础,专业无关的学生直到毕业都不用见到,专业相关的学生在大一就要学习。沈昌宏作为苦逼的后者,当然早就(被迫)学过这个概念,但他完全不知道这种入门级的东西在这里有什么用。
他继续往下看分析:
“主销后倾角主要是用于提升车轮的回正效果。我们知道,当汽车转弯,车轮会随之发生方向改变。比如,右转时,车轮前半部分会跟着方向盘往右偏移,后半部分则会反向往左摆尾,整体的朝向不再向前,而是一个斜着的状态。”
“而在转完弯后,我们需要车轮迅速回复到笔直向前,以便于继续在直道上行驶。为了尽快改变这个转动状态,就需要增大力矩。”
“回到刚刚的公式,力矩=力x力臂。力,主要来源于地面给轮胎的摩擦力,不是机械结构能改变的东西,在这里就不提了。”
“关键是增大力臂。”
“主销后倾角,意味着主销中轴线倾斜,而轮胎中轴线竖直,二者会产生一个夹角。你可以把轮胎想象成一个钟表,主销后倾角就相当于八点时,指向8的时针(主销中轴线)和指向12的分针(轮胎中轴线)之间的关系。”
“摩擦力的作用点是触地点。从轮胎触地点(表盘上的数字6)往主销中轴线(时针)作垂线,垂线的长度就是力臂的大小。”
“所以,当主销有后倾角,中轴线倾斜于地面,相当于时针指向5、7或8。此时,从数字6向时针可以作垂线,力臂长度大于零。而当主销没有后倾角,中轴线垂直于地面,相当于时针指向6。此时,从数字6往时针无法作垂线,力臂大小为零,则,力矩为零。”
沈昌宏:对啊!
m=f·l,l都为零了,m可不得为零嘛!
为了不让l为零,从表盘数字6向时针就必须能作垂线。
所以,时针不能指向6。
所以,必须设计倾斜角。
——该倾斜角学名:主销后倾角。
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