无人驾驶电动摩托车制造技术

本发明专利技术公开了一种无人驾驶电动摩托车，包括：多个姿态传感器、视觉导航信息采集设备和运动控制器，其中，多个姿态传感器和视觉导航信息采集设备均和运动控制子系统电连接，其中，多个姿态传感器，用于采集电动摩托车实时的运动状态信息；视觉导航信息采集设备，用于采集电动摩托车实时的环境信息；运动控制子系统，用于根据运动状态信息和环境信息生成运动控制指令并向电动摩托车发送运动控制指令，以便于电动摩托车根据控制指令行驶。该发明专利技术实现了无人驾驶控制电动摩托车，解放了双手，节省了成本，灵活性更高。

Unmanned Electric Motorcycle

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶电动摩托车
本专利技术涉及无人驾驶
，尤其涉及一种无人驾驶电动摩托车。
技术介绍
随着人工智能、大数据、自动化技术的不断发展，汽车的无人驾驶技术也在迅速发展。相关技术中，只有无人驾驶自行车的方案，这种方案车体较小，续航能力比较差。目前的问题是，如今的摩托车依然需要人们手动控制、依靠人体大脑进行决策和判断。无人驾驶摩托车是一种智能摩托车，主要利用计算机系统取代人进行决策规划与行为判断，从而实现更加合理、更加安全的驾驶操作。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种无人驾驶电动摩托车。该专利技术在电动摩托车基础之上进行改装，通过后轮轮毂电机、前轮转向电机、刹车电机为最终输出控制。实验样车各模块联合控制，实现了无人驾驶控制摩托车，解放了双手，节省了成本，灵活性更高。为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种无人驾驶电动摩托车，包括：多个姿态传感器、视觉导航信息采集设备和运动控制器，其中，所述多个姿态传感器和所述视觉导航信息采集设备均和所述运动控制子系统电连接，其中，所述多个姿态传感器，用于采集所述电动摩托车实时的运动状态信息；所述视觉导航信息采集设备，用于采集所述电动摩托车实时的环境信息；所述运动控制子系统，用于根据所述运动状态信息和所述环境信息生成所述运动控制指令并向所述电动摩托车发送运动控制指令，以便于所述电动摩托车根据所述控制指令行驶。另外，本专利技术实施例中，无人驾驶电动摩托车还包括：前轮转向电机、后轮驱动电机和刹车坨机，其中，所述前轮转向电机和所述后轮驱动电机均和所述运动控制器通信连接，所述前轮转向电机通过转换器和所述运动控制器通信连接，其中，所述前轮转向电机，用于接收所述运动控制器发送的转向角度指令，并根据所述转向角度指令控制所述前轮的转向角度；所述后轮驱动电机，用于接收所述运动控制器发送的使能指令，并根据所述使能指令控制所述后轮的驱动力；所述刹车坨机，用于接收所述转换器发送的刹车指令，并根据所述刹车指令控制所述电动摩托车刹车，其中，所述刹车指令是所述转换器对接收到的所述运动控制器发送的刹车信号进行协议转换后生成的。在本专利技术的实施例中，所述多个姿态传感器包括：陀螺仪、磁栅编码器、霍尔传感器，其中，所述陀螺仪和所述霍尔传感器设置在所述电动摩托车上，所述磁栅编码器与所述前轮转向电机连接，其中，所述陀螺仪，用于获取所述电动摩托车的参考航向角信息，并将所述参考航向角信息发送至所述运动控制器；所述磁栅编码器，用于检测所述电动摩托车的前轮转向角信息，并将所述前轮转向角信息发送至所述运动控制器；所述霍尔元件，用于检测所述电动摩托车的后轮转速，并将所述后轮转速发送至所述运动控制器。在本专利技术的实施例中，所述视觉导航信息采集设备，包括：差分GPS、双目摄像头和激光雷达，其中，所述双目摄像头设置在所述电动摩托车的前把手连接杆上，所述差分GPS设置和所述激光雷达设置在所述电动摩托车的壳体上，其中，所述双目摄像头，用于采集所述电动摩托车周围的行车环境信息；所述差分GPS，用于获取所述电动摩托车的位置信息和航向角信息；所述激光雷达，用于采集所述电动摩托车的周围的行车障碍物信息。在本专利技术的实施例中，所述运动控制子系统，具体用于：根据所述行车环境信息、所述位置信息、所述行车障碍物信息和所述航向角信息生成对所述电动摩托车的转向角控制指令和速度控制指令。本专利技术的实施例中，无人驾驶电动摩托车还包括：第一电源模块和第二电源模块，所述第一电源模块和所述第二电源模块由同一个供电电源分流得到，其中，所述第一电源模块与所述前轮转向电机、所述后轮驱动电机和所述刹车坨机电连接，所述第二电源模块与所述运动控制器和所述视觉导航信息采集设备电连接，其中，所述第一电源模块，用于为所述前轮转向电机、所述后轮驱动电机和所述刹车坨机供电；所述第二电源模块，用于为所述运动控制子系统和所述视觉导航信息采集设备供电。本专利技术的实施例中，所述运动控制子系统，包括：工控机和运动控制器，其中，所述工控机与所述多个姿态传感器、所述运动控制器和所述视觉导航信息采集设备连接，其中，所述工控机，用于根据所述多个姿态传感器发送的运动状态信息，和，所述视觉导航信息采集设备发送的所述环境信息，根据所述运动状态信息和所述环境信息生成所述运动控制指令；所述运动控制器，用于接收所述工控机发送的所述运动控制指令，并向所述电动摩托车发送所述运动控制指令。本专利技术的实施例中，所述运动控制器为cRIO控制器。本专利技术的实施例中，无人驾驶电动摩托车还包括：信号接收模块，其中，所述信号接收模块和所述运动控制子系统连接，其中，所述信号接收模块，用于接收外部遥控器设备发送的运动控制指令，并将所述运动控制指令发送至所述运动控制子系统。本专利技术的实施例中，无人驾驶电动摩托车还包括：两个辅助轮，其中，一个辅助轮设置在所述电动摩托车的一侧车体的底部，另一个辅助轮对称设置在所述电动摩托车的另一侧车体的底部，其中，所述两个辅助轮，用于在所述电动摩托车静止时维持所述电动摩托车的平衡。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的系统硬件连接结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的运动控制硬件连接结构示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的电源分流接线示意图；图5是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的部分器件摆放以及装配正面示意图；图6是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的部分器件摆放以及装配侧面示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的无人驾驶电动摩托车。图1是根据本专利技术一个实施例的无人驾驶电动摩托车的结构示意图。如图1所示，该无人驾驶电动摩托车包括：多个姿态传感器10、视觉导航信息采集设备20和运动控制器32，其中，多个姿态传感器10和视觉导航信息采集设备20均和运动控制子系统30电连接，其中，多个姿态传感器10，用于采集电动摩托车实时的运动状态信息，包括车的倾斜角、俯仰角等；视觉导航信息采集设备20，用于采集电动摩托车实时的环境信息，包括摩托车周围的障碍物信息、道路交通指示牌信息和行人信息等；运动控制子系统30，用于根据运动状态信息和环境信息生成运动控制指令并向电动摩托车发送运动控制指令，以便于电动摩托车根据控制指令行驶。具体地，作为一种可能的实现方式，多个姿态传感器10可以为陀螺仪11、磁栅编码器12、霍尔传感器13，负责进行出车辆姿态数据的采集；视觉导航信息采集设备20可以为差分GPS21、双目摄像头22和激光雷达23，负责感知部分，并使用视觉处理器进行摄像数据的处理；以上数据输入运动控制子系统30进行运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶电动摩托车，其特征在于，包括：多个姿态传感器、视觉导航信息采集设备和运动控制器，其中，所述多个姿态传感器和所述视觉导航信息采集设备均和所述运动控制子系统电连接，其中，所述多个姿态传感器，用于采集所述电动摩托车实时的运动状态信息；所述视觉导航信息采集设备，用于采集所述电动摩托车实时的环境信息；所述运动控制子系统，用于根据所述运动状态信息和所述环境信息生成所述运动控制指令并向所述电动摩托车发送运动控制指令，以便于所述电动摩托车根据所述控制指令行驶。

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶电动摩托车，其特征在于，包括：多个姿态传感器、视觉导航信息采集设备和运动控制器，其中，所述多个姿态传感器和所述视觉导航信息采集设备均和所述运动控制子系统电连接，其中，所述多个姿态传感器，用于采集所述电动摩托车实时的运动状态信息；所述视觉导航信息采集设备，用于采集所述电动摩托车实时的环境信息；所述运动控制子系统，用于根据所述运动状态信息和所述环境信息生成所述运动控制指令并向所述电动摩托车发送运动控制指令，以便于所述电动摩托车根据所述控制指令行驶。2.如权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，还包括：前轮转向电机、后轮驱动电机和刹车坨机，其中，所述前轮转向电机和所述后轮驱动电机均和所述运动控制器通信连接，所述前轮转向电机通过转换器和所述运动控制器通信连接，其中，所述前轮转向电机，用于接收所述运动控制器发送的转向角度指令，并根据所述转向角度指令控制所述前轮的转向角度；所述后轮驱动电机，用于接收所述运动控制器发送的使能指令，并根据所述使能指令控制所述后轮的驱动力；所述刹车坨机，用于接收所述转换器发送的刹车指令，并根据所述刹车指令控制所述电动摩托车刹车，其中，所述刹车指令是所述转换器对接收到的所述运动控制器发送的刹车信号进行协议转换后生成的。3.如权利要求2所述的电动摩托车，其特征在于，所述多个姿态传感器包括：陀螺仪、磁栅编码器、霍尔传感器，其中，所述陀螺仪和所述霍尔传感器设置在所述电动摩托车上，所述磁栅编码器与所述前轮转向电机连接，其中，所述陀螺仪，用于获取所述电动摩托车的参考航向角信息，并将所述参考航向角信息发送至所述运动控制子系统；所述磁栅编码器，用于检测所述电动摩托车的前轮转向角信息，并将所述前轮转向角信息发送至所述运动控制子系统；所述霍尔元件，用于检测所述电动摩托车的后轮转速，并将所述后轮转速发送至所述运动控制子系统。4.如权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述视觉导航信息采集设备，包括：差分GPS、双目摄像头和激光雷达，其中，所述双目摄像头设置在所述电动摩托车的前把手连接杆上，所述差分GPS设置和所述激光雷达设置在所述电动摩托车的壳体上，其中，所述双目摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈章，郑清源，梁斌，赵明国，王乐天，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11