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ROS自動(dòng)駕駛實(shí)訓(xùn)小車：推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用
2024-08-20 08:39智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，重新定義汽車產(chǎn)業(yè)和汽車企業(yè)，進(jìn)而重新定義汽車人才，已成為業(yè)內(nèi)廣泛共識(shí)。具備跨產(chǎn)業(yè)鏈（前后市場(chǎng)通吃）、跨崗位（相關(guān)崗位通吃）、軟硬兼?zhèn)洌ㄜ浖布ǔ裕┠芰Φ?ldquo;新汽車人才”已成為企業(yè)急需和行業(yè)期盼，進(jìn)而對(duì)職業(yè)院校具備“寬視野、模塊化”特征的”新汽車專業(yè)“的建設(shè)寄予厚望。
通過使用ROS自動(dòng)駕駛小車來提升高職院校的教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力，可以幫助學(xué)生更好地理解自動(dòng)駕駛技術(shù)，并提供他們實(shí)際操作的機(jī)會(huì)。這種沙盤場(chǎng)景結(jié)合激光雷達(dá)小車，可以在安全、可控的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)踐，為學(xué)生提供一個(gè)逼真的仿真環(huán)境。
教學(xué)內(nèi)容可以包括從基礎(chǔ)的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和燒錄開始，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解ROS框架的概念和工作原理。通過建立地圖、定位、路徑規(guī)劃和避障等實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生可以深入了解自動(dòng)駕駛技術(shù)的各個(gè)方面，培養(yǎng)他們的解決問題和創(chuàng)新能力。
針對(duì)一線算法人員的培訓(xùn)也非常重要，他們可以通過深入研究ROS系統(tǒng)和相關(guān)算法，不斷提升自己的技術(shù)水平，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)�？梢耘囵B(yǎng)出更多對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)感興趣的學(xué)生，為相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)更多的人才，推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
ROS（Robot Operating System）自動(dòng)駕駛小車可以在多個(gè)方面助力高職院校提升教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力：
1. 實(shí)踐性教學(xué)：ROS自動(dòng)駕駛小車提供了一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)的平臺(tái)，學(xué)生可以在真實(shí)的硬件設(shè)備上進(jìn)行操作和實(shí)驗(yàn)，從而更好地理解課堂上學(xué)到的理論知識(shí)。
2. 綜合性學(xué)習(xí)：自動(dòng)駕駛涉及到多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電子電路、計(jì)算機(jī)編程、傳感器技術(shù)等。通過ROS自動(dòng)駕駛小車，學(xué)生可以綜合性地學(xué)習(xí)這些知識(shí)，并將它們應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。
3. 跨學(xué)科合作：ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目需要跨學(xué)科的合作，涉及到機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。這種跨學(xué)科的合作可以促進(jìn)不同專業(yè)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。
4. 創(chuàng)新思維培養(yǎng)：自動(dòng)駕駛技術(shù)處于不斷發(fā)展和創(chuàng)新的階段，通過ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目，學(xué)生可以接觸到最新的技術(shù)和方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
5. 就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升：自動(dòng)駕駛技術(shù)是一個(gè)新興的領(lǐng)域，市場(chǎng)需求旺盛。通過參與ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目，學(xué)生可以掌握相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提升自己的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為未來的就業(yè)做好準(zhǔn)備。
綜上所述，ROS自動(dòng)駕駛小車可以為高職院校提升教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力提供一個(gè)全面、實(shí)踐性和綜合性的平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)提升和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升。
ROS自動(dòng)駕駛實(shí)訓(xùn)小車
參考圖
結(jié)構(gòu)尺寸與重量：
基礎(chǔ)配置
安全措施
VCU配置
性能參數(shù)
導(dǎo)航部分
工控機(jī)
2D激光雷達(dá)
深度相機(jī)
IMU
路由器
CAN卡
通過使用ROS自動(dòng)駕駛小車來提升高職院校的教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力，可以幫助學(xué)生更好地理解自動(dòng)駕駛技術(shù)，并提供他們實(shí)際操作的機(jī)會(huì)。這種沙盤場(chǎng)景結(jié)合激光雷達(dá)小車，可以在安全、可控的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)踐，為學(xué)生提供一個(gè)逼真的仿真環(huán)境。
教學(xué)內(nèi)容可以包括從基礎(chǔ)的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和燒錄開始，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解ROS框架的概念和工作原理。通過建立地圖、定位、路徑規(guī)劃和避障等實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生可以深入了解自動(dòng)駕駛技術(shù)的各個(gè)方面，培養(yǎng)他們的解決問題和創(chuàng)新能力。
針對(duì)一線算法人員的培訓(xùn)也非常重要，他們可以通過深入研究ROS系統(tǒng)和相關(guān)算法，不斷提升自己的技術(shù)水平，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)�？梢耘囵B(yǎng)出更多對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)感興趣的學(xué)生，為相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)更多的人才，推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
ROS（Robot Operating System）自動(dòng)駕駛小車可以在多個(gè)方面助力高職院校提升教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力：
1. 實(shí)踐性教學(xué)：ROS自動(dòng)駕駛小車提供了一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)的平臺(tái)，學(xué)生可以在真實(shí)的硬件設(shè)備上進(jìn)行操作和實(shí)驗(yàn)，從而更好地理解課堂上學(xué)到的理論知識(shí)。
2. 綜合性學(xué)習(xí)：自動(dòng)駕駛涉及到多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電子電路、計(jì)算機(jī)編程、傳感器技術(shù)等。通過ROS自動(dòng)駕駛小車，學(xué)生可以綜合性地學(xué)習(xí)這些知識(shí)，并將它們應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。
3. 跨學(xué)科合作：ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目需要跨學(xué)科的合作，涉及到機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。這種跨學(xué)科的合作可以促進(jìn)不同專業(yè)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。
4. 創(chuàng)新思維培養(yǎng)：自動(dòng)駕駛技術(shù)處于不斷發(fā)展和創(chuàng)新的階段，通過ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目，學(xué)生可以接觸到最新的技術(shù)和方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
5. 就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升：自動(dòng)駕駛技術(shù)是一個(gè)新興的領(lǐng)域，市場(chǎng)需求旺盛。通過參與ROS自動(dòng)駕駛小車項(xiàng)目，學(xué)生可以掌握相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提升自己的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為未來的就業(yè)做好準(zhǔn)備。
綜上所述，ROS自動(dòng)駕駛小車可以為高職院校提升教學(xué)實(shí)訓(xùn)能力提供一個(gè)全面、實(shí)踐性和綜合性的平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)提升和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升。
ROS自動(dòng)駕駛實(shí)訓(xùn)小車
參考圖
結(jié)構(gòu)尺寸與重量：
| 設(shè)計(jì)尺寸 | 600*500*200mm |
| 整車質(zhì)量 | 20kg |
| 結(jié)構(gòu)形式 | 四輪差速 |
| 底盤主要材質(zhì) | AL5052 |
| 離地間隙 | 57mm |
| 軸距 | 360mm |
| 輪距 | 448mm |
| 輪胎型號(hào)/直徑 | 200mm |
基礎(chǔ)配置
| 驅(qū)動(dòng)電機(jī) | 100W*2,直流有刷電機(jī) |
| 電池 | 24V/10AH,鋰電池/can 通訊 |
| 充電時(shí)間 | 2-3H |
| 充電方式 | 24V/5A 充電器手動(dòng)充電 |
| 對(duì)外供電 | 12V/10A |
| 制動(dòng)方式 | 電機(jī)制動(dòng) |
安全措施
| 急停開關(guān) | √ |
| 指令校驗(yàn) | √ |
| 心跳保護(hù) | √ |
| 電流保護(hù) | √ |
| 溫度保護(hù) | √ |
VCU配置
| 主頻 | 168MHz |
| 硬件浮點(diǎn)加速 | √ |
| 通信接口 | CAN接口 |
| 通訊協(xié)議 | CAN 通訊協(xié)議 |
| 運(yùn)動(dòng)學(xué)解析 | √ |
| 遙控距離 | 100m |
性能參數(shù)
| 垂直負(fù)載(水平路面) | 10kg |
| 運(yùn)行速度 | 0-3KM/H |
| 續(xù)航里程 | 10KM（空載） |
| 最小轉(zhuǎn)彎半徑 | 0 |
| 涉水深度 | 40mm |
| 最大爬坡角度 | 20°（滿載） |
| 跨越寬度 | 120mm |
| 越障高度 | 50mm |
| 防護(hù)等級(jí) | IP33 |
| 工作溫度 | -10℃~50℃ |
導(dǎo)航部分
工控機(jī)
| CPU： | 酷睿8代I3-8145U/2.1GHz | |
| 參數(shù) | ||
| 內(nèi)存： | 4G DDR4 | |
| 硬盤： | 64G | |
| USB： | 4個(gè)USB3.0 2個(gè)USB2.0 | |
| 接口 | ||
| 網(wǎng)口： | 2個(gè)千兆網(wǎng)口 | |
| 顯示接口： | 1個(gè)HDMI | |
| 串口： | 4個(gè)DB9 RS232 |
2D激光雷達(dá)
| 參數(shù) | 探測(cè)范圍： | 0.1m~30m | |
| 重復(fù)精度： | 3cm | ||
| 水平視場(chǎng)角： | 300度 | ||
| 掃描頻率： | 10HZ~30HZ | ||
| 水平角分率： | 0.18°（10HZ）~0.54°（30HZ） | ||
| 接口 | 通訊： | USB轉(zhuǎn)串口 |
深度相機(jī)
| hp60c | 參數(shù) | 工作范圍： | 深度：0.2~4m |
| 工作溫度： | -10~50℃ | ||
| 視場(chǎng)角(FOV)： | 深度FOV：73.8°× 58.8° | ||
| 彩色FOV：80.9°× 51.7° | |||
| 分辨率： | 1920× 1080 | ||
| 640× 480 | |||
| 接口 | 通訊： | USB2.0 |
IMU
| 參數(shù) | 測(cè)量范圍： | 陀螺儀 ：±2000°/s |
| 加速度計(jì) ： ±8G (1G = 1x 重力加速度 ) | ||
| 分辨率： | 陀螺儀 ：0.01°/s | |
| 加速度計(jì) ：1uG | ||
| 零偏穩(wěn)定性 ： | 陀螺儀 ：8°/h | |
| 加速度計(jì) ： 60uG | ||
| 接口 | 通訊： | USB轉(zhuǎn)串口 |
路由器
| 參數(shù) | 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn): | 802.11ac | |
| 無線網(wǎng)絡(luò)支持頻率: | 2.4G/5G | ||
| 接口 | 網(wǎng)口： | 1900M千兆端口*3 |
CAN卡
| PCAN-FD | 接口 | 通訊： | USB轉(zhuǎn)CAN | |