Версия для слабовидящих

имм.png

ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ


Студенты СГТУ разработали проект для управления движением колонны беспилотных автомобилей

Студенты СГТУ разработали проект для управления движением колонны беспилотных автомобилей

Проект «Разработка системы информационного обеспечения для управления движением колонны беспилотных автомобилей» был выполнен при тесном взаимодействии двух институтов СГТУ имени Гагарина Ю. А.: «Машиностроения, материаловедения» и «Электронной техники и приборостроения». Куратором проекта является доцент кафедры «Системотехника и управление в технических системах» Пётр Трефилов.

Проект – это прототип, идеальный образ возможной реализации беспилотных транспортных средств в будущем. Он направлен на исследование беспилотных технологий и на разработку рабочего прототипа колонны беспилотных автомобилей. Проектная деятельность позволила изучить и опробовать на практике элементы, которые уже используются в существующих беспилотных автомобилях. Данное проектное обучение можно рассматривать как модель профессиональной проектной деятельности в области автоматизации.

В проекте приняли участие:

  • Даниил Иванов, м1-ИКТС-11 – изучал и разрабатывал алгоритмы автономного перемещения мехатронных платформ, моделировал коммуникационное пространство, создавал и тестировал системы технического зрения;
  • Дмитрий Родичев, б-УПТС-31 – разрабатывал алгоритмы управления, составлял центральный проект, подготавливал презентации;
  • Андрей Масленников, м1-УПТС-11 – проектировал конструкции мобильных платформ, оснащал электроникой, составлял техническую документацию.

Распределение ролей позволило эффективно использовать время для работы над проектом и создало комфортную среду для плодотворной работы.

Даниил Иванов разработал систему технического зрения, благодаря которой робот распознает знаки дорожного движения и взаимодействует с различными цветными объектами, в том числе и светофором.

Андрей Масленников спроектировал и собрал мобильную платформу схожей конструкции с реальным автомобилем. Подобрал и установил необходимую электронику и произвел её коммутацию. Не мало времени уделил технической документации по проекту.

Дмитрий Родичев разработал алгоритмы движения и управления мобильной платформой, синхронизировал работу программного обеспечения с электронными средствами и видеокамерой. Объединил имеющиеся разработки в общий проект, составил презентацию и бизнес план проекта, успешно выступил на защите проекта в СГТУ.

Создание данной мобильной платформы входит в компетенцию «мобильная робототехника», которая способна объединить многие специальности, поскольку для робота важны такие комплексы, как системы управления, общая конструкция, программное обеспечение, всевозможные системы ориентации и навигации, системы распознавания и детектирования объектов, системы беспроводной связи. Именно поэтому очень важно работать сообща и грамотно корректировать общее направление проекта.

Цель проекта - создание и применение автономных технологий вождения в сфере служб доставки, сервисов такси и грузоперевозок, путём разработки автономных транспортных средств, которые будут перемещаться в колонне. Основной задачей проекта является разработка прототипов, действующих образцов техники. Их траектория движения будет согласованной, а сами платформы должны образовывать единую систему.

Актуальность проекта - автономные транспортные средства в колонне смогут экономить топливо. Благодаря подобным системам увеличатся объёмы и скорость перевозок, поскольку они способны поддерживать заданный темп и график. Такие транспортные колонны смогут осуществлять перевозки в тяжёлых и опасных для людей условиях.

Система информационного обеспечения – это система, которая обеспечивает сбор, первичную обработку и передачу в систему программного управления данных о состоянии внешней среды и функционировании узлов платформы. Оно определяет функциональные возможности мобильных платформ, уровень их адаптации к изменениям окружающей среды, эксплуатационную надежность и эффективность использования.

Основными факторами при проектировании платформы стали:

  • надежность, 
  • прочность, 
  • относительная малогабаритность, 
  • безопасность.

Поворотный двигатель размещен в передней части робота. Он соединяется с передней парой колес, тем самым образовывая рулевую трапецию. Для реализации идеи с соединением пары передних колес, было принято решение о расположении их относительно друг друга под углом (развал схождения), что привело к повышению параметра управляемости робота, и распределению веса в передней части робота.

Была спроектирована и собрана мехатронная платформа, которая по своей конструкции похожа на автомобиль, так же разработана система электронного управления. Робот «BAG-1» участвовал в региональных соревнованиях AutoNet 18+ весной 2020 года, на которых конструкция заняла 1 место. Робот автономно проехал участок трассы в соответствии с дорожными знаками. Помимо конкурса AutoNet, комплекс ПО тестировался на региональных соревнованиях в EcoNet 18+ и на профориентационном выступлении в городе Петровске. В них платформы «АТОМ» и «ТК-1» автономно собирали объекты разных цветов, а на выступлении в школе Петровска совершали манёвры в полуавтоматической колонне. Один робот был ведущем и управлялся в ручном режиме, второй робот следовал за ним автономно, используя комплекс систем технического зрения.

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина. Ю.А. активно участвовал и сопровождал проект на различных этапах разработки, например, сварочные, токарные и фрезерные работы были выполнены в одной из лабораторий ИММ, благодаря лабораторным источникам питания проводились тестирования двигателей мобильной платформы, а качество организации и проведения данных конкурсов и мероприятий позволило максимально сконцентрироваться при защите проекта в стенах научно-технической библиотеки СГТУ.

Дальнейшее развитие проекта состоит в сборке двух и более платформ, разработке новых алгоритмов и объединение платформ в единую транспортную систему. Планируется участие в различных конкурсах, мероприятиях и мастер-классов на площадках СГТУ имени Гагарина Ю.А.


ИММ
ИнЭТиП


Фото к материалу

16.12.2020 14:47:38