一种无人车线控底盘教学实训平台制造技术

本实用新型专利技术涉及无人车技术领域，特别涉及一种无人车线控底盘教学实训平台。该无人车线控底盘教学实训平台，包括：支架以及支撑在所述支架上的动作执行模块和显示教学模块；动作执行模块用于模拟无人车行驶过程中，无人车线控底盘的动作；显示教学模块与动作执行模块连接，用于输出控制动作执行模块动作的控制指令，同时接收并显示动作执行模块反馈的工作参数；显示教学模块上预留有拓展控制接口。此外，还包括传感器模块，用于研究无人车线控底盘上所设置的传感器的感知能力，传感器模块上预留有数据传输接口。该教学实训平台体积小，重量轻，成本低，具备对外的拓展通讯接口，功能可拓展。

【技术实现步骤摘要】
一种无人车线控底盘教学实训平台
本技术涉及无人车
，特别涉及一种无人车线控底盘教学实训平台。
技术介绍
无人驾驶汽车是现代汽车技术的革命，底盘的线控技术是无人驾驶技术的重要组成部分。当前，越来越多的大专院校开设了无人驾驶汽车方面的课程，从顶层的自动驾驶算法设计，传感器融合技术，到底层的线控转向，线控制动技术等，均有涉及。为满足各大专院校在实际教学中的需要，需要设计一种用于教学的线控底盘实训平台，作为教具使用。现有实训教学平台的缺点如下：1、现有实训教学平台多移植于乘用车底盘，体积较大，成本较高。2、现有实训教学平台无对外的拓展通讯接口，无功能可拓展性。3、现有实训教学平台只能解决线控底盘有关于机械，底盘电气原理的教学和实训工作，不能解决对线控底盘顶层控制算法原理的教学和实训工作。
技术实现思路
本技术的目的是：针对现有技术的不足，提供一种无人车线控底盘教学实训平台，该教学实训平台体积小，重量轻，成本低，具备对外的拓展通讯接口，功能可拓展。所述的无人车线控底盘教学实训平台包括：支架以及支撑在所述支架上的动作执行模块和显示教学模块；所述动作执行模块用于模拟无人车行驶过程中，无人车线控底盘的动作；所述显示教学模块与所述动作执行模块连接，用于输出控制所述动作执行模块动作的控制指令，同时接收并显示所述动作执行模块反馈的工作参数；所述显示教学模块上预留有拓展控制接口。作为本技术的一种优选方式，还包括传感器实训模块；所述传感器实训模块用于研究无人车线控底盘上所设置的传感器的感知能力，所述传感器模块上预留有数据传输接口。作为本技术的一种优选方式，还包括：联调联试控制单元；所述联调联试控制单元内预设自动驾驶控制程序、车辆动力学仿真程序和地图；所述显示教学模块通过预留的拓展控制接口与所述联调联试控制单元相连，所述传感器实训模块通过预留的数据传输接口与所述联调联试控制单元相连。作为本技术的一种优选方式，所述动作执行模块包括：线控转向系统或/和线控驱动与制动系统。作为本技术的一种优选方式，所述动作执行模块中设置有快速原型控制器。作为本技术的一种优选方式，所述传感器实训模块包括：激光雷达感知实训单元、摄像头感知实训单元、毫米波雷达/超声雷达感知实训单元中的至少一种；所述激光雷达感知实训单元包括：支撑在所述支架上的激光雷达和模拟障碍物；所述激光雷达与所述显示教学模块相连，用于将扫描的模拟障碍物周边的实时点云数据发送给所述显示教学模块；所述摄像头感知实训单元包括：支撑在所述支架上的摄像头和显示器；所述显示器用于播放模拟路况的录像，所述摄像头与显示教学模块相连；所述摄像头拍摄显示器上的画面，得到视频数据，并发送给所述显示教学模块；所述毫米波雷达/超声雷达感知实训单元包括：支撑在所述支架上的毫米波雷达/超声雷达、模拟障碍物；所述毫米波雷达/超声雷达和显示教学模块相连，所述毫米波雷达/超声雷达用于获得模拟障碍物的距离和速度，并发送给所述显示教学模块进行显示。作为本技术的一种优选方式，所述显示教学模块上还预留有对外数据连接接口。作为本技术的一种优选方式，当所述动作执行模块包括线控转向系统时，所述支架上设置有用于实时测量轮胎转向角度的角度测量仪。作为本技术的一种优选方式，所述角度测量仪为角度传感器，所述角度传感器监测的轮胎转向角度实时发送给所述显示教学模块进行显示。作为本技术的一种优选方式，所述角度测量仪为量角盘；所述量角盘上沿周向设置有角刻度，当轮胎发生转向时，直接从所述量角盘上读取角刻度。有益效果：(1)动作执行模块、显示教学模块以及感器实训模块中均预留有拓展通讯接口，可以组合使用，甚至可以将各部分结合为一个实现系统训练的平台。(2)在动作执行模块中使用了基于快速原型开发的控制器，能够改变执行器中的底层逻辑，给教学提供研究底盘顶层控制算法的平台。(3)该教学实训平台使用结构简单、传递效率高的执行机械结构作为线控转向、线控驱动和制动系统的执行器，体积小，重量轻，成本低。附图说明图1和图2为线控转向系统作为动作执行模块时该实训平台的使用示意图；图3为线控转向系统作为动作执行模块时角度测量仪的局部示意图；图4为线控驱动与制动系统作为动作执行模块时该实训平台的使用示意图；图5为线控驱动与制动系统作为动作执行模块时该实训平台的俯视示意图；图6为作为动作执行模块的制动系统的结构示意图。图中：1-支架、2-快速原型控制器A、3-转向伺服电机控制器、4-转向伺服电机、5-显示教学模块、6-前桥及轮胎、7-转向机、8-角度测量仪、9-驱动电机控制器、10-驱动电机、11-后桥、12-减速器和差速器、13-制动伺服电机、14-减速机、15-制动传动装置、16-制动总泵，17-制动伺服电机控制器。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细说明。实施例1：本实施例一种基于低速无人车底盘的，可以通过通讯接口进行功能拓展(包括多个实训单元间联调联试)的，具有快速原型控制器的实训教学平台。该无人车线控底盘教学实训平台包括：支架1以及支撑在支架1上的动作执行模块和显示教学模块；其中动作执行模块用于模拟无人车行驶过程中，无人车线控底盘的动作；动作执行模块包括：线控转向系统、线控驱动与制动系统；显示教学模块与动作执行模块连接，用于输出控制动作执行模块动作的控制指令，同时接收并显示动作执行模块反馈的工作参数；显示教学模块上预留有拓展控制接口。本实施例中以前轮为转向轮，后轮为驱动轮的无人车线控底盘为例，如图1和图2所示，当将线控转向系统作为动作执行模块时，支架1上支撑有线控转向系统、显示教学模块5(即控制及显示装置)、快速原型控制器A2和用于为支架1上各电子设备供电的电源；上述各部件组成线控转向实训单元，线控转向系统为线控转向实训单元的执行机构。线控转向系统包括：转向伺服电机4、转向伺服电机控制器3、前桥及轮胎6和转向机7；其中转向机7为基于齿轮齿条的转向机，转向伺服电机4通过转向机与前桥及轮胎6相连，用于控制前桥上的轮胎转向。此时显示教学模块5用于控制线控转向系统工作(提供正转信号、反转信号)，能够配置线控转向系统的左右转向限值、转向速度等各种参数，模拟转向堵转等各种系统故障并检验转向系统的故障保护情况；并显示所述线控转向系统工作过程中的工作参数，如：当前脉冲频率、当前脉冲占空比、当前目标转角、左转极限、右转极限、当前实际转角、当前故障状态、当前使能状态等。显示教学模块5上还留有CAN控制接口，可以通过CAN指令控制线控转向系统。快速原型控制器是控制系统的仿真研究技术，是在产品开发之前，使设计者新的控制思路(方法)能在实时硬件上方便而快捷地进行测试。通过实时测试，可以在设计初期发现存在的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，包括：支架以及支撑在所述支架上的动作执行模块和显示教学模块；/n所述动作执行模块用于模拟无人车行驶过程中，无人车线控底盘的动作；/n所述显示教学模块与所述动作执行模块连接，用于输出控制所述动作执行模块动作的控制指令，同时接收并显示所述动作执行模块反馈的工作参数；所述显示教学模块上预留有拓展控制接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，包括：支架以及支撑在所述支架上的动作执行模块和显示教学模块；
所述动作执行模块用于模拟无人车行驶过程中，无人车线控底盘的动作；
所述显示教学模块与所述动作执行模块连接，用于输出控制所述动作执行模块动作的控制指令，同时接收并显示所述动作执行模块反馈的工作参数；所述显示教学模块上预留有拓展控制接口。


2.如权利要求1所述的无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，还包括传感器实训模块；所述传感器实训模块用于研究无人车线控底盘上所设置的传感器的感知能力，所述传感器模块上预留有数据传输接口。


3.如权利要求2所述的无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，还包括：联调联试控制单元；
所述联调联试控制单元内预设自动驾驶控制程序、车辆动力学仿真程序和地图；
所述显示教学模块通过预留的拓展控制接口与所述联调联试控制单元相连，所述传感器实训模块通过预留的数据传输接口与所述联调联试控制单元相连。


4.如权利要求1-3任一项所述的无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，所述动作执行模块包括：线控转向系统或/和线控驱动与制动系统。


5.如权利要求4所述的无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，所述动作执行模块中设置有快速原型控制器。


6.如权利要求2或3所述的无人车线控底盘教学实训平台，其特征在于，所述传感器实训模块包括：激光雷达感知实训单元、摄像头感知实训单元、毫米波雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：范一民，马升，刘若宸，马罡，
申请(专利权)人：酷黑智行科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11