Vezetékes és vezeték nélküli interfészek fejlesztése kísérleti autonóm jármű platformra ROS alapokon
A TDK dolgozatunk a kötelező egyetemi tanulmányaink mellett folytatott egyéni projektfeladatok összeségeként jött létre, melyet a Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék oktatási, hallgatók továbbképzési céljából létrehozott elektromos gokart platformján hajthattunk végre. A közös munka és a változatos kihívások eredményeit egy jól strukturált dolgozat formájában dokumentáltuk, mely szakmai fejlődésünk egy mérföldkövét jelenti.
Célkitűzésként egy elektromos, autonóm funkciókkal ellátott vezetékes és vezetéknélküli interfészek kommunikációját megvalósító jármű létrehozását fogalmaztuk meg.
A dolgozat felépítését tekintve két fő részből áll, irodalomkutatásból és projektleírásból. Az első részben irodalomkutatást végeztünk, hogy a gokart részegységeinek felépítését és működési elvét elsajátítsuk és megismerkedjünk a szükséges szakmai kifejezésekkel, gondolatmenetekkel. Az irodalomkutatás az alapvető fogalmak tisztázásával indul, majd az önvezető és autonóm funkciók fejlődését és jelenlegi trendjeit írja le. Ezt követi a gokart vezérléséhez szükséges Robot Operating System (ROS) áttekintése a számunkra hasznos funkcióinak, gokarton használható kommunikációs technológiák leírása. A gokart autonóm funkcióinak megvalósításához egy lézeres távolságérzékelő perifériát (LIDAR) használunk, melynek működését és a benne rejlő lehetőségeket is az irodalomkutatás keretein belül fogalmazzuk meg.
A dolgozat második részében a feladat lépései, a használt technológiák, programozás gondolatmenete, az elvégzett tesztek, mérések és az ezekből kapott adatok, tapasztalatok alapján a projekt értékelése kerülnek bemutatásra.
A rendszer több periférián kommunikál egy központi számítógéppel (PC), melyen Ubuntu 16.04- es operációs rendszer fut. Az operációs rendszer kiválasztását a ROS Kinetic Kame verziója kívánja meg. A ROS interfész subscriber-publisher csatornán keresztül fogja össze a perifériáktól érkező adatokat. A bejövő, feldolgozott információ alapján pedig kiadjuk a ROS-os vezérlési parancsot a megfelelő kommunikációs csatornán. A kormányzás szögadatai, a hátsó, hajtott kerekek fordulatszáma és a passzív módban működő, manuális irányítás érdekében beépített RC vezérlés adatai CAN hálózaton keresztül jutnak el a központi egységbe. A LIDAR közvetlen ethernet kapcsolaton át szolgáltat adatokat a ROS-nak.
Ez az elektromos gokart platformon kiépített hálózat lehetőséget biztosít LIDAR segítségével vezetéstámogató és önvezető funkciók tesztelésére és azok továbbfejlesztésére, finomítására, illetve olyan további interfészek csatlakoztatására a fedélzetre, mint a nagypontosságú GPS vagy vezetéknélküli rádiós kommunikáció importálása.
szerzők
-
Simon Patrik
Járműmérnöki
alapképzés (BA/BSc) -
Szalai Dávid
Járműmérnöki
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Aradi Szilárd
egyetemi docens, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék -
Dr. Fehér Árpád
tudományos munkatárs, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék