Investigación y diseño del sistema de control de evitación automática de obstáculos del coche inteligente basado en Arduino
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Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2023-02-09
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Abstract
La tecnología de evitación automática de obstáculos se utiliza ampliamente en el desarrollo de coches inteligentes y es indispensable para la implantación de la conducción autónoma. Los coches inteligentes con capacidad para evitar obstáculos se utilizan en muchas industrias y desempeñan un papel importante, no solo con fines civiles, sino también militares. La investigación sobre la evitación automática de obstáculos puede proporcionar estrategias de control pertinentes para diversos coches inteligentes, así como dispositivos de hardware de referencia y datos basicos. Este proyecto se basa en la plataforma de código abierto Arduino, diseñé un coche inteligente de tres ruedas equipado con sensores ultrasónicos, sensores infrarrojos, un módulo Bluetooth y otros módulos. Mediante el uso de múltiples sensores, la adquisición de información del entorno de conducción del coche inteligente y estrategias de control PID, se lleva a cabo el estudio de la tecnología de evitación automática de obstáculos. El coche inteligente de este proyecto utiliza dos sensores infrarrojos en la parte delantera y sensores ultrasónicos a ambos lados para detectar la distribución de los obstáculos a su alrededor, obtener información como la distancia y aplicar las correspondientes estrategias de evitación de obstáculos. Por otro lado, para garantizar que el coche inteligente pueda desplazarse en línea recta hacia delante y hacia atrás sin desviarse debido a la inestabilidad del módulo de accionamiento del motor, se añade un control de bucle cerrado PID para garantizar que las velocidades del motor izquierdo y derecho sean las mismas. Tras las pruebas, el coche inteligente es estable, el circuito de hardware responde y puede realizar correctamente la evitación de obstáculos y conducir en línea recta, cumpliendo los requisitos de evitación automática de obstáculos del coche inteligente. Este proyecto resuelve los problemas de baja eficacia e incapacidad para recoger información multidireccional en tiempo real que existen en el actual sistema automático de evitación de obstáculos para coches inteligentes. Automatic obstacle avoidance technology is widely used in the development of intelligent vehicles and is indispensable for the implementation of autonomous driving. Intelligent vehicles with obstacle avoidance capabilities are used in many industries and play an important role, not only for civilians but also for military purposes. Research on automatic obstacle avoidance can provide relevant control strategies for various intelligent vehicles as well as reference hardware devices. This project is based on the open source Arduino platform, I designed a three- wheeled smart car equipped with ultrasonic sensors, infrared sensors, a Bluetooth module and other modules. By using multiple sensors, acquiring information from the driving environment of the intelligent vehicle, and PID control strategies, the study of automatic obstacle avoidance technology is carried out. The intelligent vehicle in this project uses two infrared sensors at the front and ultrasonic sensors on both sides to detect the distribution of obstacles around it, obtain information such as distance, and apply corresponding obstacle avoidance strategies. On the other hand, to ensure that the smart car can move in a straight line forward and backward without deviation due to the instability of the motor drive module, a PID closed-loop control is added to ensure that the speeds of the left and right motor are the same. After testing, the smart car is stable, the hardware circuit is responsive, and can correctly realize obstacle avoidance and drive in a straight line, meeting the automatic obstacle avoidance requirements of the smart car. This project solves the problems of low efficiency and inability to collect real-time multi- directional information that exists in the current automatic obstacle avoidance system for the intelligent car.
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA DE SISTEMES AUTOMÀTICS I ELECTRÒNICA INDUSTRIAL (Pla 2012)
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