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维拉诺瓦大学

学生们用最先进的自动机器人船在国际水平上竞争

自动驾驶汽车技术是一个快速发展的跨学科领域,由于其巨大的潜力,推动工业在军事和民用部门。yabo手机版自动驾驶汽车能够完全独立于人工操作,为各种问题提供独特的解决方案。

维拉诺瓦的团队参加了国际无人驾驶系统协会的机器人船比赛,以及海事机器人x挑战赛(后者与佛罗里达大西洋大学合作)。这些船只必须完成的任务是以任务为导向的,集中于船只在海上将面临的关键挑战。

“数据记录和监控能力已经被证明对于调试是非常宝贵的”

“Speedgoat系统作为一个平台,提供实时控制,配置参数不需要重新编译,对调整控制算法非常有帮助。”

安德森·勒巴德,维拉诺瓦大学的领队

成功的故事

RoboBoat

机器人船比赛每年在弗吉尼亚海滩举办,是小型船只的最大尺寸6英尺(1.80米)长,3英尺(0.9米)宽,3英尺高。每个小组都必须为自己的船只建造并装备传感器、致动器和控制器,以完成全年的任务。参赛船只重量不得超过140磅(63公斤)。这些车辆必须满足几个安全要求,而且必须防水(比赛在户外举行,风雨无阻)。

RobotX

2014年,首届海事机器人挑战赛在新加坡滨海湾举行,2016年将在夏威夷的瓦胡岛举行。这是一场规模更大的赛艇比赛——每个队都必须使用一艘标准的船,由海洋高级研究公司(Marine Advanced Research)设计的16英尺(4.9米)长的波浪适应性模块化船的变种。这消除了机器人船竞赛中存在的船舶设计方面的问题,但对于在开放水域作业的大型船舶来说,复杂程度要高得多。该船没有最大重量,尽管它额定的最大有效载荷为300磅(136公斤)。

RobotX

任务

对于这两项比赛,该船必须完成的任务包括几个任务。两个必需的任务是推力测试,以及导航和控制的演示,这需要船只通过两个由一对彩色浮标标记的门。任务主要包括障碍物检测和避障场、符号识别和自动对接以及水声定位。该船还需要能够与法官运行的服务器通信,以中继重要的任务信息,并确保正常运行的安全。

激光雷达/视频融合

Villanova在船上进行环境传感的主要手段是将扫描激光雷达(用于测量距离的旋转激光传感器)和捕捉颜色信息的摄像机之间的传感器融合。激光雷达是一个平面扫描仪,所以它是平衡提供一个垂直的视野。融合是通过使用针孔相机模型和坐标变换来实现的,可以从深度场分割的物体中读取颜色信息,也可以从颜色信息分割的物体中读取深度信息。

实时导航

船舶需要能够处理所有传感器数据,并以连续可靠的速度无延迟地做出导航决策,以确保控制器的稳定性。Speedgoat Mobile实时目标机用于此。

没有适当的时间控制算法可能很容易超调或振荡,或运行命令,不符合当前的任务标准。目标机器还具有模拟和数字信号的I/O,以及多个用于船上各种传感器的串行连接,包括惯性测量单元、GPS、指南针,并与并行处理器(如Raspberry Pi’s和Arduinos)通信。


维拉诺瓦、费城

www.villanova.edu

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