智能網聯ROS智能駕駛小車開發平臺

產品簡介

該平臺基于目前主流的ROS系統平臺為基礎進行研發，以自動駕駛主流傳感器激光雷達、超聲波雷達、深度相機等部件作為環境感知系統; 以樹莓派主控作為決策控制系統，以車身底盤和STM32主控板作為系統執行部分來實現激光雷達建圖與導航、視覺建圖與導航、多點巡航、激光雷達跟隨、深度視覺跟隨，視覺巡線、超聲波雷達避障、自主導航避障、APP圖傳、 PS2無線手柄控制、語音召喚與控制，語音導航、身源定位等多傳感器感知融合和車輛智能駕駛控制; 使小車達到低速自動駕駛，實現自動駕駛核心教學功能；適用于中高等職業技術院校、普通教育類學院和培訓機構對智能網絡汽車技術系統理論研究和調試實訓的教學需要。

功能特點

1.智能駕駛小車車身結構∶ 小車車身結構采用金屬框噴涂工藝，轉向系統采用目前主流的阿克曼轉向結構，車身控制系統采用當前主流的STM32主控板控制，電機控制方式采用直流AB編碼電機PID調速控制。

2.底層控制系統。 接收ROS系統，APP，PS2手柄，CAN.串 口，語音模塊等 F層控制系統發送的控制指令?？刂栖囕v執行加速，減速，剎車，轉向等控制，同時回傳當前車輛車速，轉向角度，里程和當前位置信息，并對油門、制動、轉向、轉向燈、檔位等進行自動控制。

3.車輛數據采集系統∶采集與自動駕駛和車輛行駛相關的數據信息回傳到顯示屏和APP中進行顯示。

4.語音識別系統∶ 智能識別語音指令并生成底層控制命令，控制車輛實現語音自主導航，生源定位，語音召喚與控制功能。

5.緊急停車系統∶ 緊急情況下可手動按鈕觸發退出自動駕駛模式，并緊急停車。

6.視覺處理∶ 集成雙目攝像頭和RGB攝像頭組成的深度相機實時采集小車運行前方障環境情況，并通過深度學習算法處理，實現小車視覺建圖導航，深度視覺跟隨，RGB視覺巡線，視覺目標跟隨，紅綠燈及行人識別和避障功能;攝像頭安裝高度和角度可動態調節。

7.激光雷達處理∶激光雷達感知系統由激光雷達360度掃描周圍環境障礙物情況，并根據掃描的數據在電腦上自動生成激光雷達點云圖和2D導航地圖，同時控制小車實現激光雷達多點定位導航，動態避障等自動駕駛控制。

8.定位∶ 小車底盤控制集成九軸姿態傳感器，可實時采集小車當前位置及加速度變化并回傳至ROS系統處理和APP進行顯示，實現小車精準定位。

9.超聲波雷達避障∶ 小車前后左右各集成超聲波雷達傳感器，可實時采集小車周圍障礙物，當靠近障礙物時，可根據當前運動狀況進行主動剎車，轉向避障等功能。

10.決策規劃∶ 小車通過環境感知傳感器檢測周圍障礙物情況，經上層算法分析后，自動比較規劃軌跡和障礙物關系（遠離、較近、交叉），對每個障礙物進行決策（忽略、繞行、停車），然后綜合這些決策，給出速度規劃所需要的預瞄距離和速度。

11.人機交互界面顯示智能小車通過藍牙或WIFl連接手機app實時顯示小車運行時方向盤轉角、小車運行速度，電池電量，PID參數調節，攝像頭視頻畫面等信息，并可通過APP控制小車移動，控制方式有，重力感應控制，搖桿控制、 按鍵控制、調速控制等多種方式，并以曲線圖的方式展現控制模塊發出以及執行到位的油門剎車量的變化曲線。

12.提供ROS智能小車完整開發源碼和控制器原理圖，提供接口詳細通訊協議、開發資料和視頻，提供智能小車實訓指導書。

技術參數

1、車身底盤部分

車身結構∶鋁合金車身

轉向結構∶阿克曼電控轉向

制動方式∶電機編碼制動

電池∶24V20AH

電機∶100W直流AB編碼電機

充電機∶便攜式全智能充電機，充滿自動斷電

充電輸入電壓∶220V

規格尺寸∶不小于465*365*125mm 長*寬*高

制動距離∶≤0.5m

整車裝備質量∶大于等于20kg

整車載荷∶≤45kg

最大行駛速度∶≤12km/h

輪子尺寸∶180m m橡膠輪

電控方式∶手機APP，PS2無線手柄，CAN，串口，語音，ROS

底層主控芯片∶STM32F103VET6

2、自動駕駛ROS控制部分

硬件平臺∶ 樹莓派4B

CPU:ARM Cortex-A72

GPU:Broadcom VideaCore VI(32bit)

操作系統∶Ubuntu18.04+ROS melodic

內存∶ 4GB

USB:3*USB3.0+2*USB2.0

GPIO引腳數∶40

額定功率∶15W

輸入電壓∶5v

3、環境感知部分

3.1.激光雷達∶

品牌∶思嵐

測量范圍∶0.15~12米測量半徑

掃描角度：0~360度

單次掃描時間∶0.25毫秒

掃描頻率∶ 10HZ

測量頻率∶ 8000HZ

外形尺寸∶φ76MM*41MM

重量∶ 190g

3.2.深度相機∶

品牌∶樂視

RGB像素∶ 1080P

深度分辨率∶1280*1024mm

深度視場∶58.4*45.5cm

可視范圍∶0.6M~8M

產品尺寸∶165*40*30mm

接口類型∶USB2.0

輸入電壓：5V

基本配置

車身底盤（阿克曼轉向機構）1套，直流減速電機2個，舵機1個，STM32主板1件，24V動力電池（帶電池管理器）1套，樹莓派ROS主板1套，激光雷達1件，深度相機1件，語音控制模塊1件，超聲波雷達主機1件，超聲波雷達探頭4件，PS2無線遙控器 1件，連接線束一套，U盤1件（內含完整開發資料），藍牙模塊1件，CAN分析儀1套，24V充電器1個。