《第一章》課件-第六章：無(wú)人車

目錄應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)例一無(wú)人車實(shí)例二無(wú)人機(jī)實(shí)例三無(wú)人船6.16.26.3以匠心致創(chuàng)新6.46.1應(yīng)用場(chǎng)景1.公共交通2.快遞用車和工業(yè)5.測(cè)繪、檢測(cè)3.老年人和殘疾人4.航拍、巡檢、安防6.2無(wú)人車人類駕駛員與無(wú)人駕駛汽車駕駛過(guò)程對(duì)比：1.環(huán)境感知：無(wú)人駕駛技術(shù)通過(guò)雷達(dá)、攝像頭感知周圍環(huán)境；2.決策與規(guī)劃：通過(guò)建模、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息與通信技術(shù)及人工智能技術(shù)等完成決策與規(guī)劃；3.控制與執(zhí)行：通過(guò)線控方式完成車輛啟停、避障、路徑規(guī)劃等執(zhí)行過(guò)程。6.2.1案例分析6.2無(wú)人車6.2.2相關(guān)知識(shí)1.環(huán)境感知2.精準(zhǔn)定位4.控制與執(zhí)行3.決策與規(guī)劃5.高精度地圖與車聯(lián)網(wǎng)V2X（攝像頭、雷達(dá)、超聲波等）（慣性導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航、航跡推算等）（縱向控制、橫向控制）（高精度地圖、車聯(lián)網(wǎng)V2X）6.2無(wú)人車6.2.3技術(shù)體驗(yàn)1：無(wú)人車路徑規(guī)劃1.什么是路徑規(guī)劃？路徑規(guī)劃是指再具有障礙物的環(huán)境中，按照一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，尋找一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的無(wú)碰撞路徑。2.常用的路徑規(guī)劃算法有哪些？模糊規(guī)則法，遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，蟻群優(yōu)化算法，A*算法等。6.2無(wú)人車6.2.3技術(shù)體驗(yàn)1：無(wú)人車路徑規(guī)劃利用pathplan1.1軟件仿真平臺(tái)，體驗(yàn)任意兩點(diǎn)的路徑規(guī)劃步驟1：添加地圖，加載500*500的點(diǎn)陣地圖區(qū)，其中黃色為障礙物，藍(lán)色為空閑區(qū)。6.2無(wú)人車6.2.3技術(shù)體驗(yàn)1：無(wú)人車路徑規(guī)劃利用pathplan1.1軟件仿真平臺(tái)，體驗(yàn)任意兩點(diǎn)的路徑規(guī)劃步驟2：劃分網(wǎng)絡(luò)，將圖像區(qū)域點(diǎn)陣化。6.2無(wú)人車6.2.3技術(shù)體驗(yàn)1：無(wú)人車路徑規(guī)劃利用pathplan1.1軟件仿真平臺(tái)，體驗(yàn)任意兩點(diǎn)的路徑規(guī)劃步驟3：障礙物邊緣獲取。6.2無(wú)人車6.2.3技術(shù)體驗(yàn)1：無(wú)人車路徑規(guī)劃利用pathplan1.1軟件仿真平臺(tái)，體驗(yàn)任意兩點(diǎn)的路徑規(guī)劃步驟4：路徑規(guī)劃測(cè)試。6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙無(wú)人車自主避礙技術(shù)可分為三個(gè)階段：1)感知障礙物，無(wú)人車通過(guò)傳感器感知障礙物并快速停止前進(jìn)，等待主控系統(tǒng)指令；2)繞過(guò)障礙物，根據(jù)主控的具體算法，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)做出相應(yīng)前進(jìn)、后退動(dòng)作；3)規(guī)劃合理路徑繼續(xù)前進(jìn)。6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙紅外傳感器避障基本原理：紅外光波長(zhǎng)為0.75~1000um，頻率低，波長(zhǎng)長(zhǎng)，常用于遙控、車輛測(cè)速等。避障基本原理：

在一定范圍內(nèi)，如果沒(méi)有障礙物，發(fā)射出去的紅外線，因?yàn)閭鞑ゾ嚯x越遠(yuǎn)而逐漸減弱，最后消失。如果存在障礙物，如圖所示，紅外線遇到障礙物，被反射到達(dá)紅外接收端。接收端檢測(cè)到這一信號(hào)就可以確認(rèn)正前方有障礙物，送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)輸入內(nèi)部的算法，驅(qū)動(dòng)控制輪子的電機(jī)工作，從而完成躲避障礙物動(dòng)作。6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙體驗(yàn)步驟：步驟1：完成板卡焊接，小車組裝，安裝電池，組裝好的小車如圖。6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙步驟2：給小車上電，檢查電源指示燈是否正常指示，確保焊接組裝正確。步驟3：安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)，雙擊“”安裝驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成后，將串口接入電腦端，電腦可以正確識(shí)別串口。6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙步驟4：串口燒寫接口連接。USB轉(zhuǎn)串口端小車程序下載接口端TXDRXDRXDTXDGNDGND連接關(guān)系說(shuō)明串口和小車下載線連接實(shí)物圖6.2無(wú)人車6.2.4技術(shù)體驗(yàn)2：無(wú)人車自主避礙步驟5：燒寫程序。點(diǎn)擊“”打開(kāi)燒寫軟件。選擇芯片類型、燒寫接口，加載程序代碼，完成燒寫。步驟6：去除燒寫線，重新上電，體驗(yàn)避障功能。6.2無(wú)人車6.2.5知識(shí)拓展：雷達(dá)的三維空間建圖1.三維自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別過(guò)程：6.2無(wú)人車6.2.5知識(shí)拓展：雷達(dá)的三維空間建圖2.激光雷達(dá)三維成像技術(shù)：將激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維有向數(shù)據(jù)激光雷達(dá)三維點(diǎn)云目標(biāo)提取激光雷達(dá)三維點(diǎn)云目標(biāo)表面重建1236.2無(wú)人車6.2.5知識(shí)拓展：雷達(dá)的三維空間建圖3.激光雷達(dá)的優(yōu)越性：1.能自己發(fā)射光源，受外界環(huán)境干擾小，能夠全體時(shí)使用；2.不受光照陰影及物體光滑與否及紋理的困擾