Samočinné řízení modelu vozidla
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Cieľom práce je demonštrácia možností samočinného riadenia modelu vozidla, so zameraním na metódy plánovania lokálnej trajektórie a vyhýbania sa prekážkam. V rámci práce bol model doplnený o výpočtovú platformu Raspberry Pi a vhodné senzory. Konkrétne 2D LiDAR na detekciu a meranie vzdialenosti okolitých objektov, inkrementálny rotačný enkóder na meranie urazenej vzdialenosti a aktuálnej rýchlosti, a gyroskop, ktorý sníma relatívnu orientáciu vozidla. Následne bol implementovaný riadiaci systém schopný prijímať a spracovávať senzorové dáta, využiť ich pri odhade aktuálnej polohy a výpočte optimálnej trajektórie v nezmapovanom prostredí, a podľa parametrov tejto trajektórie ovládať akčné členy na ceste do cieľovej destinácie. Výsledkom je funkčný model vozidla schopný navigácie v neznámom prostredí a dosiahnutia zadaných cieľov jazdou po trajektórii tvorenej dynamicky v závislosti na okolitých prekážkach.
The aim of this thesis is to demonstrate options for self-driving model cars, focused on local path planning methods and obstacle avoidance. As a part of the project, the model was supplemented by a computing platform Raspberry Pi and appropriate sensors. Specifically, a 2D LiDAR sensor was used for detection and measuring the distance of surrounding objects, an incremental rotary encoder for measuring the distance travelled and current speed, and a gyroscope to keep track of the vehicle's relative orientation. Subsequently, a control system was implemented. This system is able to receive and process sensor data, use it to estimate vehicle's current location, compute an optimal trajectory in an uncharted environment, and control the vehicle's actuators accordingly. The result is a functional model car able to navigate in an unknown environment and reach specified goals by following a trajectory, dynamically generated depending on the surrounding obstacles.
The aim of this thesis is to demonstrate options for self-driving model cars, focused on local path planning methods and obstacle avoidance. As a part of the project, the model was supplemented by a computing platform Raspberry Pi and appropriate sensors. Specifically, a 2D LiDAR sensor was used for detection and measuring the distance of surrounding objects, an incremental rotary encoder for measuring the distance travelled and current speed, and a gyroscope to keep track of the vehicle's relative orientation. Subsequently, a control system was implemented. This system is able to receive and process sensor data, use it to estimate vehicle's current location, compute an optimal trajectory in an uncharted environment, and control the vehicle's actuators accordingly. The result is a functional model car able to navigate in an unknown environment and reach specified goals by following a trajectory, dynamically generated depending on the surrounding obstacles.
Description
Keywords
samočinné riadenie, model vozidla, plánovanie lokálnej trajektórie, vyhýbanie sa prekážkam, NXP Cup Alamak, Raspberry Pi, LiDAR, PID regulátor, kinematické modely vozidla, Dynamic Window Approach, self-driving, model car, local path planning, obstacle avoidance, NXP Cup Alamak, Raspberry Pi, LiDAR, PID Controller, kinematic vehicle models, Dynamic Window Approach
Citation
HAZUCHA, I. Samočinné řízení modelu vozidla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Informační technologie
Comittee
doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Peter Chudý, Ph.D., MBA (místopředseda)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-16
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Pokud víte o obdobných řešeních, např. i v souvislosti se soutěží NXP Cup a podobnými, můžete s nimi stručně porovnat výsledky vaší práce? Pokuste se v krátkosti zhodnotit, jaký přínos by mohlo mít ve vašem případě využití tzv. mikrovlnného radaru od výrobců jako Silicon Radar a podobně? Pokud se jedná o herní pole či mapu, po níž se autonomní vozidlo pohybuje, tak souřadnice překážek jsou plánovacímu algoritmu spolu s cílovým bodem předem známy (tedy vyjma nahodilých a dodatečně vložených překážek)? Proč jste nepoužil mikrovlnný radar? Jak jste řešil výpočet optimální trajektorie?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení