Vývoj samořiditelné platformy

Filip Peterek

Bakalářská práce

Self-driving Platform Development

Anotace:

Tato práce se zabývá vývojem softwaru pro samořiditelnou platformu vznikající na VŠB-TUO. Po dokončení by software měl být schopen na základě vstupů ze softwaru pro analýzu obrazu, GPS, LiDARu a řídící jednotky vozidla bezpečně navigovat autonomní platformu univerzitním kampusem. Jádro řídícího softwaru je rozděleno do dvou komponent. První komponenta zajišťuje komunikaci s řídící jednotkou vozidla pomocí sběrnice CAN, na starosti má ovládání rychlosti vozidla a natáčení kol. Druhá komponenta má na starosti plánování cesty na základě výše vyjmenovaných vstupů. První komponentě poté zadá pouze požadovanou rychlost vozidla a natáčení kol, samotné posílání CAN zpráv však nemusí řešit. Komponenty mezi sebou komunikují pomocí protokolu TCP. K testování ovládacího softwaru lze využít simulátor, který dokáže nasimulovat chování první komponenty. Pro řízení vozidla jsou v hojné míře využívány PID regulátory. V době odevzdání této práce ještě není software plně dokončen, jelikož se jedná o výzkumný projekt, který svým rozsahem přesahuje bakalářskou práci, a vývoj platformy bude dále pokračovat.

Abstract:

This thesis is focused on the development of software for a self-driving platform, which is being developed by the Technical University of Ostrava. Upon completion, the software should be capable of safely navigating an autonomous vehicle through the university campus, taking inputs from image analysis software, GPS, LiDAR, and the vehicle's own controller unit. The core of the path planning software is split into two components. The first component handles communication with the vehicle's controller unit via a CAN bus. The second component then does all the path planning, taking into account the aforementioned inputs. The second component then asks the first component to maintain a certain speed or steer the vehicles, however, it doesn't have to handle CAN messages, including driving inputs or control checksums, by itself. The two components communicate using the Transmission Control Protocol. The path planning software can be tested using a simulator, capable of mocking the CAN handling software, along with the entire vehicle. The simulator honors the TCP API, however, the vehicle physics are simplified. PID controllers are used in multiple parts of the software. At the time of publishing this paper, the software is still unfinished, as the self-driving platform is an academic research project, which outspans this bachelor's thesis in scope, and the development of the platform is set to continue.

Klíčová slova

autonomní řízení, plánování cesty, client-server komunikace, sběrnice CAN, PID regulátor, GPS

Keywords

autonomous driving, path planning, client-server communication, CAN bus, PID controller, GPS

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 1. 6. 2021
• Vedoucí: Jan Gaura
• Oponent: Michal Krumnikl

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Informatika a výpočetní technika