▍文章來源于康謀自動(dòng)駕駛

在自動(dòng)駕駛技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，一套兼顧 “實(shí)戰(zhàn)開發(fā)” 與 “教學(xué)實(shí)訓(xùn)” 的智能小車方案，成為高校、職業(yè)院校及科研機(jī)構(gòu)的核心需求。

今天，康謀帶來的ROS 智能駕駛小車整體方案，不僅具備專業(yè)級(jí)的硬件配置與軟件架構(gòu)，更配套完整的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)及教學(xué)資源，從 “硬件落地” 到 “教學(xué)實(shí)踐”，一站式解決自動(dòng)駕駛教學(xué)與開發(fā)痛點(diǎn)。

ROS 智能駕駛小車方案概述

整體架構(gòu)：模塊化設(shè)計(jì)，清晰可追溯

小車采用模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，核心包含車架組件與阿克曼底盤，各傳感器與核心部件布局合理，便于學(xué)生理解 “感知 - 決策 - 控制” 的硬件邏輯，也支持后期二次開發(fā)與部件替換，適配不同教學(xué)與實(shí)驗(yàn)需求。

智能駕駛小車整體示意圖

硬件方案：多傳感器融合，對(duì)標(biāo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

硬件配置覆蓋自動(dòng)駕駛 “環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、控制執(zhí)行” 全流程，關(guān)鍵部件參數(shù)明確，性能可靠，具體如下：

底盤系統(tǒng)

- 運(yùn)行速度：8km/h

- 尺寸：1320mm×785mm×490mm

- 軸距/輪距：600mm/665mm

- 輪胎直徑：420mm

- 對(duì)外供電：48V/10A，24V/15A，12V/15A

- 通訊方式：CAN2.0B

- 整車質(zhì)量：125kg

- 制動(dòng)方式：電動(dòng)

- 越障高度：90mm（空載）/60mm（滿載）

- 最大負(fù)載：100kg

阿克曼底盤

感知系統(tǒng)

- 多線激光雷達(dá)：R550 PLUS（16線，測量距離70-150m，頻率5-20Hz）

- 雙目相機(jī)：Gemini Pro（深度范圍0.25-2.5m，USB3.0接口）

- 毫米波雷達(dá)：大陸ARS408（探測距離0.2-250m，測速范圍-400km/h~200km/h）

- RTK定位系統(tǒng)：華測CGI-430（多系統(tǒng)支持，RTK精度1cm+1ppm）

計(jì)算與顯示系統(tǒng)

- 工控機(jī)：MIC-7700系列邊緣計(jì)算平臺(tái)

- 顯示屏：10.1寸（HDMI接口，1080P分辨率）

輔助系統(tǒng)

- 交換機(jī)、拓展模塊、路由器、支撐架等配件

軟件方案：基于 Autoware，適配教學(xué)與開發(fā)

小車搭載定制化上位機(jī)，以開源 Autoware 框架為核心，完美滿足 “教學(xué)” 與 “開發(fā)” 雙重需求，具體功能包括：

智能駕駛模塊化開發(fā)與教學(xué)：拆解自動(dòng)駕駛核心模塊，便于學(xué)生理解與實(shí)踐；

自動(dòng)駕駛感知開發(fā)與教學(xué)：支持視覺、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等單一 / 多源感知算法開發(fā)；

開源自動(dòng)駕駛深度算法使用：直接調(diào)用 Autoware 框架內(nèi)成熟算法，降低開發(fā)門檻；

CAN 通訊開發(fā)：實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與底盤等硬件間的通訊調(diào)試，掌握車載通訊核心技術(shù)；

多傳感器融合自動(dòng)駕駛算法開發(fā)與使用：支持激光雷達(dá) - 相機(jī)、毫米波雷達(dá) - 相機(jī)等多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，提升感知精度。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)簡介

為將 “理論” 與 “實(shí)踐” 深度結(jié)合，方案配套完整的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，集成至單一軟件中，采用 Vue3 進(jìn)行前端頁面設(shè)計(jì)，分為教師端與學(xué)生端，實(shí)現(xiàn) “教學(xué)管理 - 實(shí)驗(yàn)操作 - 數(shù)據(jù)反饋” 全流程覆蓋。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)功能

本平臺(tái)為實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供以下核心功能支持：

數(shù)據(jù)管理

支持多種傳感器數(shù)據(jù)（視覺、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波）讀取、存儲(chǔ)、回放與解析

傳感器標(biāo)定

集成opencalib標(biāo)定工具，提供：

- 相機(jī)標(biāo)定：獲取內(nèi)參標(biāo)定及畸變矩陣

- Radar2Camera標(biāo)定：地面坐標(biāo)標(biāo)定與聯(lián)合標(biāo)定

- Lidar2Camera標(biāo)定：多傳感器融合標(biāo)定

故障設(shè)置模塊

提供故障設(shè)置功能，前端可視化展示故障效果

傳感器三維展示

支持傳感器模型三維可視化，可進(jìn)行模型組裝選擇，3D渲染展示傳感器細(xì)節(jié)

教學(xué)管理功能

平臺(tái)賦予教師端完整后臺(tái)管理權(quán)限，同時(shí)為學(xué)生端提供清晰的學(xué)習(xí)反饋，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)管理：

教師端權(quán)限

支持添加 / 修改學(xué)生信息、批改作業(yè)、查看學(xué)生操作畫面、發(fā)布題庫任務(wù)、統(tǒng)計(jì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)（訓(xùn)練次數(shù)、正確率、錯(cuò)誤率）、管理訓(xùn)練工單（發(fā)布任務(wù)、查看完成情況）；

學(xué)生端功能

接收教師批改結(jié)果、查看訓(xùn)練統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（如答題正確率）、完成教師發(fā)布的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，形成 “學(xué)習(xí) - 實(shí)踐 - 反饋” 閉環(huán)。

教學(xué)材料與使用手冊

方案提供體系化教學(xué)資源與詳細(xì)使用手冊，確保教師 “易教”、學(xué)生 “易學(xué)”，具體配置如下：

教材體系

- 配套教材：不少于250頁，包含30個(gè)以上工作任務(wù)

- 教學(xué)PPT：30個(gè)以上，總頁數(shù)不少于400頁

- 教師手冊：30個(gè)以上，配套每個(gè)工作任務(wù)

- 學(xué)生工作頁：30個(gè)以上，配套每個(gè)工作任務(wù)

教學(xué)視頻

- 16個(gè)以上輔助教學(xué)視頻

- 總時(shí)長不少于180分鐘

試題庫

- 包含判斷題、單選題、多選題

- 總數(shù)不少于260道

交付案例

無人船多模態(tài)感知平臺(tái)

本方案采用BRCKplus多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過集成6個(gè)視覺攝像頭與1個(gè)激光雷達(dá)傳感器，構(gòu)建無人船的多模態(tài)感知平臺(tái)。該系統(tǒng)利用GNSS實(shí)現(xiàn)各傳感器間的高精度時(shí)間同步，旨在精確采集與重建海面場景數(shù)據(jù)。

多傳感器環(huán)境感知體系

本方案核心為BRCKplus多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集成了毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭等多種傳感器，構(gòu)建了全面的環(huán)境感知數(shù)據(jù)采集體系。在此基礎(chǔ)上，方案采用ADTF作為上位機(jī)開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多源數(shù)據(jù)的集中管理、可視化與處理。

總結(jié)

本 ROS 智能駕駛小車方案，以 “專業(yè)硬件 + 開源軟件 + 完整實(shí)訓(xùn)平臺(tái) + 體系化教學(xué)資源” 為核心，既滿足高校、職業(yè)院校自動(dòng)駕駛相關(guān)專業(yè)的教學(xué)需求，也可支撐科研機(jī)構(gòu)的算法開發(fā)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

從 “硬件認(rèn)知” 到 “算法落地”，從 “教師教學(xué)” 到 “學(xué)生實(shí)踐”，可一站式解決自動(dòng)駕駛教學(xué)與開發(fā)痛點(diǎn)！