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控制算法 · 机械工程 · 物理应用

一种斜面上能保持平衡的手推车

王同学 · 四年级 · 零一优创学员

四年级
完成年龄
25°
上坡最大纠偏
36°
下坡最大纠偏
上海市雏鹰杯小院士上海市青创赛二等奖
Why This Project

为 什 么 做 这 个?

生活中搬运重物用手推车上坡时,货物经常向下倾倒,需要用手一直扶着,非常不方便。王同学想到:如果手推车能在上下坡时自动把平台调整到水平,不就能解决这个问题了吗?于是设计了这款能自动保持平衡的智能手推车。

利用低通滤波算法,合理分配斜面坡度与推杆扭力的关系,让货物在斜面上迅速调整平衡

— 项目亮点

Recognition

荣 誉 与 奖 项

雏鹰杯红领巾科创达人挑战赛 小学组特等奖 · 上海少年科学院"小院士"称号

雏鹰杯红领巾科创达人挑战赛 小学组特等奖 · 上海少年科学院"小院士"称号

上海市少先队工作委员会·2022 年
雏鹰杯红领巾科创达人挑战赛 小学组特等奖 · 上海少年科学院"小院士"称号

雏鹰杯红领巾科创达人挑战赛 小学组特等奖 · 上海少年科学院"小院士"称号

上海市少先队工作委员会·2022 年
Challenges & Solutions

技 术 挑 战

01

坡度检测选型

需要找到合适的传感器检测倾斜角度。经过查资料对比,选用12V倾角传感器,能准确检测X轴和Y轴方向的倾斜,与电动推杆共用一个电源,简化了电路设计。

02

推杆位置调试

推杆连接位置不合理会导致平台两边调整范围不对称。通过不断改变推杆在平台上的安装位置,反复测试,最终使左右两侧调整范围均匀分布。

03

平衡阈值优化

程序判断平衡的条件设置不当会让推杆一直工作,实用性很差。经过多次调试发现传感器值475±4为平衡区间,465时推杆伸出、485时推杆收回,实际效果良好。

Process

过 程 记 录

一种斜面上能保持平衡的手推车 过程照片 1
一种斜面上能保持平衡的手推车 过程照片 2
一种斜面上能保持平衡的手推车 过程照片 3
System Architecture

系 统 架 构

一种斜面上能保持平衡的手推车 - 系统架构图
Arduino倾角传感器L298N电机驱动电动推杆(12V)稳压电源模块PWM控制Mixly编程

王同学 · 四年级

上坡能纠正25度的倾斜,下坡能纠正36度,我自己调了好多次才找到这个数字,感觉超有成就感!

Tech Stack

技 术 栈

Arduino倾角传感器L298N电机驱动电动推杆(12V)稳压电源模块PWM控制Mixly编程
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