1. 嵌入式开发与硬件平台
主流/国产MCU开发:精通基于ARM Cortex-M内核的STM32系列单片机,具备从项目选型、外设驱动开发、到系统移植与优化的全流程开发能力。同时拥有国产MCU(如AD32)的适配与开发经验,了解国产芯片生态。
嵌入式Linux应用开发:熟练使用树莓派等嵌入式Linux平台,掌握其GPIO、I2C、SPI等硬件接口的编程方法,能够进行交叉编译环境搭建、内核裁剪与驱动开发。
多传感器技术融合:拥有丰富的多种传感器集成经验,能够根据项目需求(如环境监测、运动控制)选型并集成各类传感器,并通过微控制器进行数据采集、滤波与预处理。
2. 机器人与中间件开发
ROS机器人系统:拥有2年以上基于Ubuntu的ROS开发经验,深入理解ROS的核心概念(节点、话题、服务、动作),熟练掌握ROS常用的工具和调试方法。
机器人软件架构:能够基于ROS框架,进行机器人感知、决策、控制各模块的软件设计与开发,例如:将传感器数据发布为ROS话题,或编写控制节点驱动执行机构。
C++/Linux系统编程:精通Linux下的C++开发,熟练掌握面向对象编程、设计模式、CMake构建工具,具备在多线程/进程环境下进行高效、稳定软件开发的能力。
3. 系统集成与工程实践
跨平台系统集成能力:具备将嵌入式感知层(STM32/AD32)、嵌入式计算层(树莓派/ROS)与上层应用打通的综合能力,能够构建完整的“感知-决策-控制” 技术闭环。
产品化与测试思维:在开发“测试系统”的过程中,注重代码的健壮性、可维护性,并具备制定测试方案、验证系统功能与性能的工程实践能力。
项目1:基于探索式策略的机器人实时自主导航系统
项目描述:
主导开发了一套用于未知环境下的机器人实时自主导航与探索系统。该系统通过多传感器融合实现实时定位与建图,并搭载自主研发的探索式导航算法,使机器人能够在无先验地图的情况下,主动、智能地完成对陌生环境的全覆盖探索与高精度地图构建。
核心技术贡献:
系统架构设计: 设计了“STM32(底层控制)+ 树莓派(上层决策)”的软硬件分层架构。STM32负责电机精准控制与部分传感器数据采集;树莓派搭载Ubuntu与ROS Melodic,作为算法核心的计算与调度平台。
实时感知与定位: 在ROS中集成并深度调优Cartographer激光SLAM算法,并融合IMU与里程计数据,有效解决了运动打滑带来的定位漂移问题,实现了在探索过程中实时、稳定且精确的定位与二维地图构建。
智能决策算法开发: 使用C++ 自主研发并实现了前沿探索算法。该算法能实时分析已构建地图,识别已知与未知区域的边界,并基于信息增益与距离成本评估,自主决策出最优探索目标点,驱动机器人实现高效全覆盖探索。
导航栈定制与优化: 深度定制ROS Navigation Stack,针对机器人运动模型对DWA局部规划器进行参数整定与优化,确保了机器人在复杂场景中动态避障的平滑性与可靠性。
项目2:基于STM32与FreeRTOS的越野赛车状态实时监控系统
项目描述:
为解决越野赛车在极限工况下状态监控的难题,独立设计并开发了一套高可靠性、高实时性的车载状态监控系统。该系统基于STM32与FreeRTOS,实时采集、融合并处理来自车辆各部位的传感器数据,并通过无线模块将关键状态上报,为车辆性能分析与故障预警提供了坚实的数据基础。
核心技术贡献:
实时系统架构搭建: 基于STM32F407芯片,成功移植并应用FreeRTOS实时操作系统。设计了多任务并发执行的软件架构,通过合理的任务优先级划分,确保了关键任务(如电机控制、紧急状态处理)的毫秒级响应能力,满足系统硬实时需求。
多传感器驱动与数据采集: 独立编写了针对MPU6050 (IMU)、GPS模块、霍尔传感器、温度传感器、电压/电流检测电路等多种异构传感器的底层驱动程序,熟练运用I2C、SPI、UART、ADC等嵌入式外设,构建了完整的车辆状态感知网络。
数据融合与状态估计: 在MCU端实现了互补滤波算法,对IMU与GPS数据进行传感器融合,有效估计出更精确的车身姿态与运动状态,抑制了单一传感器的噪声与漂移。
系统可靠性与通信设计: 设计了硬件看门狗与软件心跳机制,极大提升了系统在极端振动与电磁干扰环境下的鲁棒性与自恢复能力。制定了轻量级应用层通信协议,通过4G/Wi-Fi模块将处理后的数据稳定上传至云端服务器。
本系统构建于履带式移动底盘之上,是一个集成了环境感知、实时决策与精准控制的完整自主导航解决方案。 系统采用分层化架构: 底层控制层:以单片机为核心,接收上层指令,通过输出PWM波与使能信号 来精确驱动直流电机控制器,实现对履带底盘的基本运动控制。 上层决策层:在
本项目开发了一套高集成度、高可靠性的多参数实时监控系统。系统以STM32F103微控制器为核心,搭载 FreeRTOS实时操作系统,实现了对温度、线位移、霍尔效应(如转速/计数)、姿态(IMU) 等多种异构传感器数据的同步采集、处理与显示。 系统核心功能与特点: 实时