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玩转APM:Rover 无人车 简介

玩转APM:Rover 无人车 简介
玩转APM:Rover 无人车 简介

APM:Rover无人地面行驶器( Unmanned Ground Vehicle ,UGV)是使用APM控制器或者Pixhawk控制器的自动运行小车,它可以根据预设的GPS航点自动行驶。GPS航点通过APM Mission Planner软件预先导入到控制器中,也可以在手动模式下设定(遥控器上第7通道拨杆开关)。

APM:Rover赢得了2013年和2014年度Sparkfun无人车大赛!

(APM:Rover原名ArduRover,但之后的固件开始支持Pixhawk/PX4控制器,而这个控制器不是基于Arduino,所以ArduRover名称改成APM:Rover。)

图为APM:Rover通过APM控制器和MissionPlanner软件设置自动航点。

(整理)自动控制综合设计_无人驾驶汽车计算机控制系统方案

自动控制综合设计 ——无人驾驶汽车计算机控制系统 指导老师: 学校: :

目录 一设计的目的及意义 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识三系统的控制对象 四系统总体方案及思路 1系统总体结构 2控制机构与执行机构 3控制规律 4系统各模块的主要功能 5系统的开发平台 6系统的主要特色 五具体设计 1系统的硬件设计 2系统的软件设计 六系统设计总结及心得体会

一设计目的及意义 随着社会的快速发展,汽车已经进入千家万户。汽车的普及造成了交通供需矛盾的日益严重,道路交通安全形势日趋恶化,造成交通事故频发,但专家往往在分析交通事故的时候,会更加侧重于人与道路的因素,而对车辆性能的提高并不十分关注。如果存在一种高性能的汽车,它可以自动发现前方障碍物,自动导航引路,甚至自动驾驶,那将会使道路安全性能得到极大提高与改善。本系统即为实现这样一种高性能汽车而设计。 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。目前对智能汽车的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。近年来,智能车辆已经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 通过对车辆智能化技术的研究与开发,可以提高车辆的控制与驾驶水平,保障车辆行驶的安全通畅、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善,相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能,能极促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷,使得即便在很复杂的道路情况下,也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物,沿着预定的道路轨迹行驶。 三系统的控制对象 (1)系统中心控制部件(单片机)可靠性高,抗干扰能力强,工作频率最高可达到25MHz,能保障系统的实时性。 (2)系统在软硬件方面均应采用抗干扰技术,包括光电隔离技术、电磁兼容性分析、数字滤波技术等。 (3)系统具有电源实时监控、欠压状态自动断电功能。 (4)系统具有故障自诊断功能。

研究全自动无人驾驶车辆段设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/fb15791538.html, 研究全自动无人驾驶车辆段设计 作者:尹亮喻学宁熊艳 来源:《大众汽车·学术版》2019年第04期 摘要:自动无人驾驶是城市轨道交通的未来发展方向,在便捷化人们出行方面起到了十分重要的作用。为此,文章在阐述全自动无人驾驶车辆段特点的基础上,就全自动无人驾驶车辆段设计问题进行探究。 关键词:轨道交通;全自动;无人驾驶;车辆段设计 全自动无人驾驶系统是在现代计算机技术、通信技术、控制系统集成等技术配合下能够实现列车全过程自动化运行的城市轨道交通系统。全自动无人驾驶系统是一种自动化程度最高的等级。和传统驾驶系统相比,全自动无人驾驶系统能够更好的优化人力资源配置,从而降低地铁营运人员的劳动强度,增强整个系统运行的安全性和稳定性。在时代的进步下,全自动无人驾驶车辆在各个城市和国家开始启动。为了能够更好的推广和普及自动无人驾驶车辆发展,文章就自动无人驾驶车辆段的设计问题进行探究。 1全自动化无人驾驶车辆段的特点分析 全自动无人驾驶车辆段是将正线对列车运行控制权从车站延伸到车辆段的全自动化运行管理区域,在全自动无人驾驶车辆使用的时候不仅要满足当前车辆段列车停车、整改、清洁、检查、调试等方面的功能需要,而且还需要具备自动唤醒其他列车运行的功能。全自动无人驾驶车辆段的运行特点具体表现在以下几个方面:第一,全自动无人驾驶车辆段由控制中西纳智捷控制。第二,全自动无人驾驶车辆在运行的时候能够实现列车的自动化唤醒,在唤醒之后能够启动列车并自动进行运行。第三,全自动无人驾驶列车在离开正线服务端之后会重新返回到车辆段,最终完成停车。第四,全自动无人驾驶车辆能够完成自动洗车操作。同时,全自动无 人驾驶车辆在没有人员驾驶的情况下能够降低车辆驾驶者在驾驶车辆过程中所面临的安全隐患,在真正意义上实现对列车的自动化管理。 2全自动无人驾驶车辆段设计方案分析 2.1 区域段的划分 全自动无人驾驶车辆在车辆段、停车场地能够实现自动化唤醒、自动化出入库、自动化洗车等一系列操作。在停车位置上能够对车辆的运行进行精准的定位和调整,同时通过将车辆段、停车站自动操作和非自动操作的划分能够有效实现全自动车辆段的停车功能需求。 按照全自动驾驶需求,全自动无人驾驶车辆段在设计的时候需要进行有人区域和无人区域的划分,并在两个区域的交界地带设置门禁系统,将停车列检库和洗车库纳入到无人区的范围,将工程车辆、试验车险、联合检修库等設置在有人区域范围内。

无人驾驶汽车的传感器系统设计及技术展望

一、无人驾驶汽车传感器的研究背景和意义 无人驾驶汽车是人工智能的一个非常重要的验证平台,近些年成为国内外研究热点.无人驾驶汽车作为一种陆地轮式机器人,既与普通机器人有着很大的相似性,又存在着很大的不同.首先它作为汽车需保证乘员乘坐的舒适性和安全性,这就要求对其行驶方向和速度的控制更加严格;另外,它的体积较大,特别是在复杂拥挤的交通环境下,要想能够顺利行驶,对周围障碍物的动态信息获取就有着很高的要求。无人驾驶的研究目标是完全或部分取代驾驶员,是人工智能的一个非常重要的实现平台,同时也是如今前沿科技的重要发展方向。当前,无人驾驶技术具有重大的应用价值,生活和工程中,能够在一定程度上减轻驾驶行为的压力;在军事领域内,无人驾驶技术可以代替军人执行侦查、排雷、以及战场上危险环境中的任务;在科学研究的领域,无人驾驶技术可以实现外星球等极端环境下的勘探活动。无人驾驶车辆技术,又称智能车辆,即利用将无人驾驶的技术应用于车辆的控制中。 国外的无人驾驶车辆技术大多通过分析激光传感器数据进行动态障碍物的检测。代表有斯坦福大学的智能车“Junior”,利用激光传感器对跟踪目标的运动几何特征建模,然后用贝叶斯滤波器分别更新每个目标的状态;卡耐基?梅隆大学的“BOSS”智能车从激光传感器数据中提取障碍物特征,通过关联不同时刻的激光传感器数据对动态障碍物进行检测跟踪。牛津大学研制的无人车辆“WildCat”,不使用GPS,使用激光雷达和相机监控路面状况。我国相关技术开展较晚,国防科学技术大学研制的自主车“开路雄狮”,采用三维激光雷达Velodyne作为主要传感器,将Velodyne获取的相邻两激光数据作差,并在获得的差分图像上进行聚类操作,对聚类结果建立方盒模型。 无人驾驶车辆是一项融合了认知科学、人工智能、机器人技术与车辆工程等多学科的技术,涉及到电子电路,计算机视觉,自动控制,信号处理等多学科技术。无人驾驶汽车的出现从根本上改变了传统的“人——车——路”闭环控制方式,将无法用规则严格约束的驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性,是汽车工业发展的革命性产物。 二、无人驾驶汽车的传感器系统整体设计 无人驾驶汽车的实现需要大量的科学技术支持,而其中最重要的就是大量的传感器定位。核心技术是包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制等各个模块。其中有几个关键的技术模块,包含精确GPS定位及导航、动态传感避障系统、机械视觉三个大部分,其他的如只能行为规划等不属于传感器范畴,

无人驾驶汽车配套设备项目规划设计方案

无人驾驶汽车配套设备项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营

摘要 无人驾驶成为全球汽车技术研发的热门方向,国内多个城市、企业已陆续开展自动驾驶车辆的路测,无人驾驶市场正处于快速发展阶段。据数据显示,2018年全球无人驾驶汽车规模约近50亿美元,市场发展空间还很大。 该无人驾驶汽车配套设备项目计划总投资8810.14万元,其中:固定资产投资6341.31万元,占项目总投资的71.98%;流动资金2468.83万元,占项目总投资的28.02%。 本期项目达产年营业收入21678.00万元,总成本费用16297.46 万元,税金及附加183.66万元,利润总额5380.54万元,利税总额6306.34万元,税后净利润4035.40万元,达产年纳税总额2270.93万元;达产年投资利润率61.07%,投资利税率71.58%,投资回报率45.80%,全部投资回收期3.68年,提供就业职位354个。

无人驾驶汽车配套设备项目规划设计方案目录 第一章概论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标

第二章项目必要性分析 一、项目承办单位背景分析 二、产业政策及发展规划 三、鼓励中小企业发展 四、宏观经济形势分析 五、区域经济发展概况 六、项目必要性分析 第三章项目投资建设方案 一、产品规划 二、建设规模 第四章项目选址分析 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价

无人驾驶汽车概述

无人驾驶汽车概述公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

通信工程学院2013级3班 52130323 何怡 无人驾驶汽车系统包括哪些传感器及这些传感器的功能无人驾驶汽车又称为全自主自控驾驶汽车,也可以称之为轮式移动机器人,它一般是利用车载传感器传感器的供应商来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。它是集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算、程序设计、组合导航、信息融合等多种高科技为一体,是当代计算机科学、模式识别、控制技术的高度结合和发展的产物。 自动控制系统: 自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时,ACC 控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作,使车轮适当制动,并使发动机的输出功率下降,以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。 自动紧急制动(AEB)是一种汽车主动安全技术,主要由 3 大模块构成,其中测距模块的核心包括微波雷达、激光雷达和视频系统等,它可以提供前方道路安全、准确、实时的图像和路况信息。AEB系统采用雷达测出与前车或者障碍物的距离,然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较,小于警报距离时就进行警报提示,而小

于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下,AEB 系统也会启动,使汽车自动制动,从而为安全出行保驾护航。 盲点检测系统,通过车辆周围排布的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施。由计算机进行控制,在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下自动采取措施,有效防止事故发生。 泊车系统通过安装在车身上的摄像头,超声波传感器,以及红外传感器,探测停车位置,绘制停车地图,并实时动态规划泊车路径,直接操控方向盘驶入停车位置。 行人检测系统(PDS)车辆行驶途中可以利用摄像头雷达,和激光雷达来探测到四面行人,在安全距离内及时控速。 视觉计算系统:激光雷达传感器和图像传感器。 24GHz雷达传感器它能通过发射与接收频率为24.125GHz左右的微波来感应物体的存在,运动速度,静止距离,物体所处角度等,采用平面微带天线技术,具有体积小.集成化程度高.感应灵敏等特点。24GHz雷达传感器是一种可以将微波回波信号转换为一种电信号的装换装置,是雷达测速仪,水位计,汽车ACC辅助巡航系统,自动门感应器等的核心芯片。 激光测距传感器:先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光

无人驾驶汽车的构造原理

无人驾驶汽车的构造原理 现代科技学院 机械设计制造及其自动化1003班 张建 2010614270311 内容摘要:无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主 要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车 载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物 信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术 于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡 量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具 有广阔的应用前景。 关键字:无人驾驶汽车技术原理 无人驾驶汽车的发展现状: 发达国家从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究,目前在可行性和实 用性方面,美国和德国走在前列。美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平 最高的国家之一。 无人驾驶技术在我国经过20多年的发展,虽然投入很少,但取得了很好的成绩。在人才方面,我国几个五年计划的国家预研项目和国家自然科学基金的 支持项目,培养了一大批从事无人驾驶技术的研究人才。随着国外在这项新技 术研发步伐的加快,我国也已启动了这项国家级的重大研究计划——“视听觉 信息的认知计算”项目。 无人驾驶汽车的技术原理: 车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。目前常用的技术包括磁导航和 视觉导航等。其中,磁导航是目前最成熟可靠的方案,现大多数均采用这种导 航技术。例如,荷兰阿姆斯特丹国际机场和鹿特丹的ParkShuttle系统,上海交通大学的CyberC3系统等。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响,即使风沙或大雪埋没路面也一样有效,而且便于维护。另外,通过变换磁极朝进 行编码,可以向车辆传输道路特性信息,诸如位置、方向、曲率半径、下一个 道路出口位置等信息。但是,磁导航方法往往需要在道路上埋设一定的导航设 备(如磁钉或电线),系统实施过程比较繁琐,且不易维护,变更运营线路需重 新埋设导航设备。视觉导航就不存在这个问题。视觉导航的优点是车载计算机 可以在试验样车偏离目标车道前,事先知道并预防其发生,同时当在高速公路 使用时不需要对现有的道路结构做变化,并且在混合交通中,也可使用;其缺 点为,当风沙、大雾等自然因素致使能见度过低或路面上的白色标线不清晰时,

智能无人驾驶汽车计算机控制系统的研究

智能无人驾驶汽车计算机控制系统的研究 发表时间:2018-06-19T16:41:29.473Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:夏荣华 [导读] 摘要:近些年,车辆的无人驾驶概念热持续发酵,该技术旨在让智能机器帮助人们驾驶汽车,让人们能从驾驶中得到解放。 协鑫能源工程有限公司江苏南京 210062 摘要:近些年,车辆的无人驾驶概念热持续发酵,该技术旨在让智能机器帮助人们驾驶汽车,让人们能从驾驶中得到解放。本文从解决无人驾驶中的车辆避碰方向入手,以Freescale 16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元,用CCD摄像头传感器作为信息采集装置,设计开发一款电动无人驾驶自动避碰智能车,并对该技术方法进行一定的应用展望。 关键词:无人驾驶;智能避碰;MC9S12XS128;CCD? 无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。无人驾驶中的自动避碰技术是车辆行驶安全的重要保障。探测障碍物是实现车辆避碰的前提,方法多种多样,如超声波,红外线,视频采集等。 Dur等人设计了基于光流法的障碍检测算法以及避障算法,分析了光流法的应用优势,并通过光流法获取的环境数据训练人工神经网络,实现了障碍物检测及避障[1]。Seraji等人提出多推理系统决策与多传感器融合算法,该算法叠加了雷达、激光雷达和CCD相机所获得的地面信息,根据传感器信息做出决策,通过分层融合选择算法形成最终决策,实现对障碍物的检测。 本文设计开发的自动避碰智能车采用1:10标准跑车底盘车模,以 Freescale 16 位单片机MC9S12xs128 为核心控制器,对智能车行驶中的道路信息采样、电动动力系统参数、转向控制装置和有关机械机构进行设计开发,完成智能车对障碍避让的快捷响应。 1 自动避碰硬件设计 近年来,互联网技术的迅速发展给汽车制造工业带来了革命性变化的机会。与此同时,汽车智能化技术正逐步得到广泛应用,这项技术简化了汽车的驾驶操作并提高了行驶安全性。而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车[1]。 无人驾驶汽车,是可以通过计算机系统设置进而实现无人驾驶的新型智能化汽车[2]。无人驾驶汽车是人工智能技术、雷达、数学计算、监控设备与北斗导航系统协作实现的,它受计算机系统的控制,实现无人驾驶。目前,无人驾驶技术还停留在研发和实验中,尚未被批准用作商业用途和用作私家车[3]。 据有关数据显示,在意外事故中,以车祸占首位,占意外死亡总数的50%以上。仅以汽车交通事故为例,全世界因交通事故而死亡的人数已超过3000万人,多于世界大战死亡人数。基于高科技研究的无人驾驶汽车,无论在其安全性还是可靠性方面,都极具发展潜力。因此,无人驾驶汽车的研究与发展是降低车祸发生率、保障人民生命安全的重要任务[4]。? 1.1 设计理论? 无人驾驶智能车避碰设计的核心是遇到障碍时如何避让和自动寻迹,实现车辆的稳定行驶。获取有效、可靠的路况信息以及实施合理的车辆控制策略,是车辆开发的关键,现有的道路信息获取方式有光电(激光)传感器、摄像头传感器(CCD)、电磁传感器等。 通过摄像头传感器对道路信息进行检测,可从外部环境中提取较多的有效信息,具有良好的前瞻性,并且通过图像处理与记录算法的协助,可为控制策略提供更多有利条件。 控制策略主要包括转向控制和速度控制,此处采用增量式PID算法并结合智能车控制的实际情况做了一些变动,将计算结果赋给控制舵机的PWMDTY,准确的控制舵机的转角。保证车辆对障碍的反应灵敏度及作出相应措施的操纵性。 1.2 总体设计? 基于Freescale智能车制作思想,该智能车主要由车辆本体、单片机控制器、驱动电机、舵机、转速反馈装置、CCD视频采集装置、调试模块等组成。主要设计工作有动力装置参数确定、转向机构设计、前轮定位参数确定、整车电气系统参数确定。 要使智能车模型的综合性能提高,首先要对底盘各总成元件布置进行合理安排。转向器、电池、摄像头、电路板和电机是智能车模型上主要的部件,其重量占了智能车整备质量的一大半,因此,对转向器、电池、摄像头、电路板和电机位置的合理安排决定了智能车的重心位置的合理性。 1.3 部件设计? 智能车选用飞思卡尔MC9S12XS128微控制器作为控制主件[4]。S12XS 16 位微控制器对一系列成本敏感型汽车车身电子应用进行了优化。S12X 产品满足了用户对设计灵活性和平台兼容性的需求,并在一系列汽车电子平台上实现了可升级性、硬件和软件可重用性、以及兼容性。 驱动电机采用直流伺服电机,在此选用的是RS-380SH型号的伺服电机,直流伺服电机具有优良的速度控制性能,它输出较大的转矩,直接拖动负载运行,同时它又受控制信号的直接控制进行转速调节。 转向舵机是一种位置伺服驱动器,转动范围不能超过180度,适用于需要角度不断变化并保持的控制系统。舵机内部有一个基准电路,产生周期为20MS,宽度1.5MS的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号进行比较,判断出方向和大小,从而生产电机的转动信号。舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化改变舵机的位置。 视频采集装置采用模拟摄像头,分辨率为356*292。 2 自动避碰软件设计? 软件设计开发基于Codewarrior平台,采用C++编程。 调试模块中采用了软件开发平台Codewarrior IDE自带的Hiwave.exe调试程序和自行开发的Labview调试程序作为主要调试手段,此外还用数据采集卡和数码管显示等辅助调试手段。 3 主要性能参数? 3.1 动力性参数? 动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。智能车模选用的驱动电机是型号为RS-380SH,其驱动特性如表1所示。主减速器传动比是电机齿轮与差速器齿轮的传动比,值为76/18=4.2。通过设计计算,本车的动力性指标如表2所示。 3.2 避碰性能参数? 根据汽车理论中的汽车操纵性能评价方法[5],汽车在紧急情况下的转向要求,本车的设计开发思路是当车辆遇到障碍时是先制动减

智能无人驾驶汽车计算机控制系统word版本

智能无人驾驶汽车计算机控制系统 一、智能无人驾驶汽车计算机控制系统简介 1、智能无人驾驶简介 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如通路、拥挤、方向、行人等的信息,还要感受汽车如车速、侧性偏移、横摆角速度等的信息,然后经过判断分析和决策,并与自己的驾驶经验相比较,确定出应该做的操纵动作,最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中,驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况,很容易造成交通事故。 二、系统的控制要求 (1)系统中心控制部件(单片机)可靠性高,抗干扰能力强,工作频率最高可达到25MHz,能保障系统的实时性。 (2)系统在软硬件方面均应采用抗干扰技术,包括光电隔离技术、电磁兼容性分析、数字滤波技术等。 (3)系统具有电源实时监控、欠压状态自动断电功能。 (4)系统具有故障自诊断功能。 (5)系统具有良好的人性化显示模块,可以将系统当前状态的重要参数(如智能车速度、电源电压)显示在LCD上。 (6)系统中汽车驱动力为500N时,汽车将在5秒内达到10m/s的最大速度。 一、系统总体方案设计 1、系统总体结构 整个系统主要由车模、模型车控制系统及辅助开发系统构成。 智能车系统的功能模块主要包括:控制核心模块、电源管理模块、路径识别模块、后轮

电机驱动模块、转向舵机控制模块、速度检测模块、电池监控模块、小车故障诊断模块、LCD 数据显示模块及调试辅助模块。每个模块都包括硬件和软件两部分。硬件为系统工作提供硬件实体,软件为系统提供各种算法。 2、控制机构与执行机构 智能车主要通过自制小车来模拟执行机构,自制小车长为34.6cm,宽为24.5cm,重为1.2kg,采样周期为3ms,检测精度为4mm。 控制机构中,主控制核心采用freescale16位单片机MC9S12DG128B。系统在CodeWarrior 软件平台基础上设计完成,采用C语言和汇编语言混合编程,提供强大的辅助模块,包括电池检测模块、小车故障诊断模块、LCD数据显示模块以及调试辅助模块。在路径识别模块,系统利用了freescaleS12系列单片机提供的模糊推理机。 3、控制规律 因为系统电机控制模块控制小车的运动状态,其在不同阶段特性参数变化很大,故采用数字PID控制器,该控制器技术成熟,结构简单,参数容易调整,不一定需要系统的确切数字模型。 4、系统各模块的主要功能 控制核心模块:使用freescale16位单片机MC9S12DG128B,主要功能是完成采集信号的处理和控制信号的输出。 电源管理模块:对电池进行电压调节,为各模块正常工作提供可靠的电压。 路径识别模块:完成跑道信息的采集、预处理以及数据识别。 后轮电机驱动模块:为电机提供可靠的驱动电路和控制算法。 转向舵机控制模块:为舵机提供可靠的控制电路和控制算法。 速度检测模块:为电机控制提供准确的速度反馈。 电池监控模块:对电池电量进行实时监控,以便科学的利用,保护电池。 小车故障诊断模块:对小车故障进行快速、准确的诊断。 LCD数据显示模块:显示系统当前状态的重要参数。 调试辅助模块:使得小车调试更加方便。 5、系统的开发平台 系统软件开发平台采用CodeWarrior for S12

无人驾驶汽车的传感器系统设计及技术展望

、无人驾驶汽车传感器得研究背景与意义 无人驾驶汽车就是人工智能得一个非常重要得验证平台,近些年成为国内外研究热点.无人驾驶汽车作为一种陆地轮式机器人,既与普通机器人有着很大得相似性,又存在着很大得不同。首先它作为汽车需保证乘员乘坐得舒适性与安全性,这就要求对其行驶方向与速度得控制更加严格;另外,它得体积较大,特别就是在复杂拥挤得交通环境下,要想能够顺利行驶,对周围障碍物得动态信息获取就有着很高得要求?无人驾驶得研究目标就是完全或部分取代驾驶员,就是人工智能得一个非常重要得实现平台,同时也就是如今前沿科技得重要发展方向。当前,无人驾驶技术具有重大得应用价值,生活与工程中,能够在一定程度上减轻驾驶行为得压力;在军事领域内,无人驾驶技术可以代替军人执行侦查、排雷、以及战场上危险环境中得任务;在科学研究得领域,无人驾驶技术可以实现外星球等极端环境下得勘探活动。无人驾驶车辆技术,又称智能车辆,即利用将无人驾驶得技术应用于车辆得控制中。 国外得无人驾驶车辆技术大多通过分析激光传感器数据进行动态障碍物得检测。代表有斯坦福大学得智能车“Junico ”,利用激光传感器对跟踪目标得运动几何特征建模,然后用贝叶斯滤波器分别更新每个目标得状态;卡耐基?梅隆大学得卞OSS智能车从激光传感器数据中提取障碍物特征,通过关联不同时刻得激光传感器数据对动态障碍物进行检测跟踪。牛津大学研制得无人车辆“ Wi忖C at ”,不使用G P S,使用激光雷达与相机监控路面状况。我国相关技术开展较晚,国防科学技术大学研制得自主车开路雄狮”,采用三维激光雷达V e lodyn e作为主要传感器,将V elodyn e获取得相邻两激光数据作差,并在获得得差分图像上进行聚类操作,对聚类结果建立方盒模型。 无人驾驶车辆就是一项融合了认知科学、人工智能、机器人技术与车辆工程等多学科得技术,涉及到电子电路,计算机视觉,自动控制,信号处理等多学科技术。无人驾驶汽车得出现从根本上改变了传统得人-—车一一路”闭环控制方式,将无法用规则严格约束得驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统得效率与安全性,就是汽车工业发展得革命性产物? 二、无人驾驶汽车得传感器系统整体设计 无人驾驶汽车得实现需要大量得科学技术支持,而其中最重要得就就是大量得传感器定位?核心技术就是包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制等各个模块。其中有几个关键得技术模块,包含精确GPS定位及导航、动态传感避障系

机械设计之无人驾驶汽车的发展史

汽 车 的 未 来 小组成员: 胡书明(组长)(12)、何克锦(11)何姜雄(10)、韩雨(09) 专业班级:车辆工程103班

目录 无人驾驶汽车的简介 无人驾驶汽车的发展状况 第一节:国外发展状况 第二节:国内发展状况 无人驾驶汽车采用的技术 第一节:关键技术 第二节:目前技术 第三节:将采用的技术 无人驾驶汽车的自动泊车系统 无人驾驶汽车的发展前景 第一节:发展方向 第二节;道德争议 无人驾驶汽车即将来临 第一节:英国版:外形就像飞船 第二节:法国版:采用巡航导弹技术 第三节:德国版:外形像普通轿车 第四节:美国版:谷歌无人驾驶汽车第一章:无人驾驶汽车的简介

无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、 能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制方式,将不可控的驾驶员从该闭环系统中 请出去,从而大大提高了交通系统的效率和安全性。 进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾 一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2005年,首辆城市无人驾 身手。到时游客只需在公园的入口处按下一个按钮,一辆没有司机的四座敞篷汽车就会从远处开过来缓缓停下,然后搭载

着乘客前往他们想去的景点。 国内首款无人驾驶汽车 无人驾驶汽车的发展状况 :国外发展状况 1921年8月5日, 第一辆无人驾驶、由无线 电操纵的汽车在美国试验 成功。发达国家从二十世 纪七十年代开始进行无人 驾驶汽车研究,在可行性 和实用性方面,美国和德 国走在前列。美国是世界 上研究无人驾驶车辆最 早、水平最高的国家之一。 早在二十世纪八十年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划,这是一辆八轮车,能在校园的环境中自主驾驶,但车速不高。由于技术上的局限和预期目标过于复杂,到二十世八十年代末九十年代初,各国都将研究重逐步转移到问题相

无人驾驶汽车的传感器系统设计及技术展望

一、无人驾驶汽车传感器得研究背景与意义 无人驾驶汽车就是人工智能得一个非常重要得验证平台,近些年成为国内外研究热点.无人驾驶汽车作为一种陆地轮式机器人,既与普通机器人有着很大得相似性,又存在着很大得不同。首先它作为汽车需保证乘员乘坐得舒适性与安全性,这就要求对其行驶方向与速度得控制更加严格;另外,它得体积较大,特别就是在复杂拥挤得交通环境下,要想能够顺利行驶,对周围障碍物得动态信息获取就有着很高得要求.无人驾驶得研究目标就是完全或部分取代驾驶员,就是人工智能得一个非常重要得实现平台,同时也就是如今前沿科技得重要发展方向。当前,无人驾驶技术具有重大得应用价值,生活与工程中,能够在一定程度上减轻驾驶行为得压力;在军事领域内,无人驾驶技术可以代替军人执行侦查、排雷、以及战场上危险环境中得任务;在科学研究得领域,无人驾驶技术可以实现外星球等极端环境下得勘探活动。无人驾驶车辆技术,又称智能车辆,即利用将无人驾驶得技术应用于车辆得控制中。 国外得无人驾驶车辆技术大多通过分析激光传感器数据进行动态障碍物得检测。代表有斯坦福大学得智能车“Junior”,利用激光传感器对跟踪目标得运动几何特征建模,然后用贝叶斯滤波器分别更新每个目标得状态;卡耐基?梅隆大学得“BOSS”智能车从激光传感器数据中提取障碍物特征,通过关联不同时刻得激光传感器数据对动态障碍物进行检测跟踪。牛津大学研制得无人车辆“WildC at”,不使用GPS,使用激光雷达与相机监控路面状况。我国相关技术开展较晚,国防科学技术大学研制得自主车“开路雄狮”,采用三维激光雷达Velodyn e作为主要传感器,将Velodyne获取得相邻两激光数据作差,并在获得得差分图像上进行聚类操作,对聚类结果建立方盒模型。 无人驾驶车辆就是一项融合了认知科学、人工智能、机器人技术与车辆工程等多学科得技术,涉及到电子电路,计算机视觉,自动控制,信号处理等多学科技术。无人驾驶汽车得出现从根本上改变了传统得“人-—车——路”闭环控制方式,将无法用规则严格约束得驾驶员从该闭环系统中请出去,从而大大提高了交通系统得效率与安全性,就是汽车工业发展得革命性产物. 二、无人驾驶汽车得传感器系统整体设计 无人驾驶汽车得实现需要大量得科学技术支持,而其中最重要得就就是大量得传感器定位.核心技术就是包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制等各个模块。其中有几个关键得技术模块,包含精确GPS定位及导航、动态传感避障系统、机械视觉三个大部分,其她得如只能行为规划等不属于传感器范畴,属

无人驾驶汽车转向控制单元设计rm

微处理器应用 电 子 测 量 技 术 ELECT RON IC M EASU REM ENT T ECH N OLOGY 第30卷第3期2007年3月 无人驾驶汽车转向控制单元设计 付其军 丁润涛 王 豪 李志杰 (天津大学电子信息工程学院 天津 300072) 摘 要:无人驾驶汽车转向控制单元控制转向系统工作,是实现无人驾驶的关键技术。本文介绍了一种结构简单、易于实现且工作可靠的无人驾驶汽车转向控制单元设计方案。无人驾驶汽车转向控制单元通过CA N总线接收来自中央控制系统发送的转向指令,并按一定的控制策略控制转向系统工作,实现自动转向。文中给出了转向控制单元硬件电路与控制策略设计思路。对设计的转向控制单元进行了实车试验,结果表明,该单元能够控制转向系统实现准确、快速、平稳转向,满足了无人驾驶汽车转向要求。 关键词:无人驾驶汽车;转向控制单元;CA N总线 中图分类号:T N29 文献标识码:A Design of autonomous vehicle steering control unit Fu Q ijun Ding R untao W ang H ao L i Zhijie (School of E lectron ic and Inform ation Engineerin g,T ian jin University,T ianjing300072) Abstract:A uto no mous vehicle steering contro l unit is the key to realize auto no mous driv ing.T his paper intr oduces a desig n method of autonomo us v ehicle steering contr ol unit w hich is simple and r eliable.St eer ing contro l unit receiv es t he steer ing instr uctions emitted by centr al contro l system thr ough CA N bus.Steer ing co nt rol unit co nt ro ls the steer ing sy st em accor ding to so me co ntr ol st rateg y.Design of hardw are and co ntr ol strateg y is given.Ex per iments on vehicles hav e show n that the steering sy st em can steer accur ately,smoothly and rapidly.T his system can meet the steer ing request of autonomous vehicles. Keywords:autonomo us v ehicle;steer ing co ntr ol unit;CA N bus 0 引 言 现代高科技与汽车技术相结合,已经能够制成多种类型的无人驾驶汽车,目前发展较快的是自主控制型无人驾驶汽车[1-3],其借助车载雷达与中央控制系统导引汽车实现安全行驶。自主控制型无人驾驶汽车的中央控制系统[4]依据检测到的路况信息发送前行、加速、转向、避让、刹车等各种指令到执行机构,由执行机构完成相应操作。其中转向系统需要精确完成指定角度与角速度的转向,是无人驾驶汽车的重要执行机构。 1 无人驾驶汽车转向控制单元设计 无人驾驶汽车转向系统由转向控制单元、执行电机、转向盘角度传感器和连接器等部件构成。执行电机为12 V/120W的直流电机,它通过蜗轮蜗杆与转向轴机械连接。转向控制单元控制执行电机转动,实现对无人驾驶汽车的转向控制。其中转向控制单元接收中央控制系统的指令,控制整个转向系统运行,是转向系统的核心。 转向控制单元由M CU主控制芯片、电机驱动、CA N 总线通讯、电流检测、故障保护及故障显示等模块组成。整体结构如图1所示。 图1 控制单元硬件示意图 中央控制系统[4]通过CAN总线将转向角度、角速度及转动方向等信号传输给转向控制单元M CU,MCU对接收到的指令进行解码处理,同时采集转向盘当前的角度,通过计算后控制转向执行机构采取相应操作。当转向系统出现故障或接收到指令要求进入人工转向时,MCU会自动切断转向控制功能,转向系统切换到人工转向。转向 66

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