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嵌入式工程 · 机械设计 · 交通安全

面向不同天气和坡度的自走式车载智能三角警示牌

蒋同学 · 零一优创学员

3
项顶尖奖项
多轮
结构迭代
上海市
明日科技之星
上海市明日科技之星(一等奖)上海市青创赛一等奖上海市雏鹰杯一等奖
Why This Project

为 什 么 做 这 个?

每当高速公路上发生事故或车辆故障,驾驶员需要下车放置三角警示牌。然而在坡道上,警示牌会因重力而滑走;在雨雪天气里,光线折射让警示牌的反光效果大打折扣。这个看似细小的问题,每年却造成无数「二次事故」。

蒋同学在跟家人自驾途中亲历了一次险情——前方坡道上的警示牌悄悄溜走,导致后来车辆险些追尾。这一幕让他停下来认真思考:能不能让警示牌自己「站稳脚跟」,甚至主动走到最安全的位置?

带着这个问题,他开始系统调研现有交通安全设备的局限性,走访了交警叔叔,查阅了事故数据,最终将目标锁定在「智能化、自适应」的方向——设计一款能根据坡度和天气主动响应的自走式警示系统。

利用轮式编码与剪叉升降平台,解决了上下坡出三角警示牌失效的问题

— 项目亮点

Recognition

荣 誉 与 奖 项

上海市明日科技之星(一等奖)上海市青创赛一等奖上海市雏鹰杯一等奖
Challenges & Solutions

技 术 挑 战

01

坡道自适应:如何让装置在任意坡度稳定运行

最初的原型在平地测试完全正常,一到坡面就会因重心偏移而失控。蒋同学引入轮式编码器实时测量行进距离,结合陀螺仪读取当前坡角,建立了一套简单的闭环反馈——系统根据坡度动态调整电机转速,确保装置能平稳爬坡并在指定位置停靠。经过十余次参数调优,坡道适应性问题最终得到解决。

02

剪叉升降:在有限空间内实现可靠的高度调节

警示牌的最佳展示高度因场景而异:弯道需要抬高以增大视距,坡底需要降低以贴近驾驶员视线。蒋同学选用剪叉升降结构来实现高度调节——这种机构在紧凑空间内能提供足够的行程,但连杆接头的摩擦和间隙导致升降不稳定。他反复打磨连杆配合精度,并在关键节点增加了限位开关,最终让升降机构达到了稳定可重复的精度要求。

03

雨雪环境可靠性:电控系统的防水与信号稳定性

雨天测试中,湿气渗入传感器引脚导致读数漂移,整个系统陷入混乱。蒋同学意识到,在恶劣天气下保证电控可靠性是整个项目的最后一道门槛。他用热缩管和硅胶对关键接点进行了二次封装,并在软件层增加了传感器异常检测与重试逻辑,让系统在模拟雨雪环境中连续运行超过一小时也能稳定工作。

Process

过 程 记 录

面向不同天气和坡度的自走式车载智能三角警示牌 过程照片 1
面向不同天气和坡度的自走式车载智能三角警示牌 过程照片 2
面向不同天气和坡度的自走式车载智能三角警示牌 过程照片 3
面向不同天气和坡度的自走式车载智能三角警示牌 过程照片 4
System Architecture

系 统 架 构

[ 系统架构图占位 ]
轮式编码器剪叉升降平台陀螺仪电机控制

蒋同学

第一次看到它自己稳稳地爬上坡道停下来,那一刻觉得之前所有失败都值了。

Tech Stack

技 术 栈

轮式编码器剪叉升降平台陀螺仪电机控制
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