（一） 项目简介
项目将开源轮式机器人的底盘相关控制和传感器技术与现有的中小型观光摆渡车的底盘机械结构和电控系统相结合，采用模块化思想为中小型无人驾驶观光摆渡车开发提供机械改造设计、软件硬件模块可自由配置的底盘整体改造方案、原型实验系统，和低成本入门学习套件。
（二） 研究目的
项目通过实现、研究和优化轮式机器人的底盘技术用于无人驾驶的观光车，为机器人开发人员提供低成本、稳定、高性价比的大中型轮式机器人的底盘和卡丁车巡游车底盘自动化改造方案、整车软件硬件参考设计方案、和原型实验系统、低成本入门学习套件，从而大幅度降低中小型观光摆渡车设计开发人员的重复劳动，从而进一步降低中小型观光摆渡车的开发、运行和维护成本。
（三） 研究内容
项目依托（中国）股份有限公司官网汽车与机械学院的深厚的车辆设计、机械制造和机电一体化改造、精密测控实力，自主设计和制造大中型轮式机器人的自动化控制底盘和实现多模式导航的无人驾驶轮式机器人。
项目参考市场上开源轮式机器人的底盘制作规则和技术，基于模块化思想，为机器人开发人员提供机械结构、软件硬件模块可配置化的轮式机器人的底盘和卡丁车巡游车底盘自动化改造方案、整车软件硬件参考设计方案和原型实验系统，低成本入门学习套件。
现阶段工作室的大中型开轮式机器人的底盘产品包括：差速转向的四轮机器人底盘、卡丁车类型拉杆式的四轮机器人底盘。本工作室还开发多种功能模块，包括转向系统机械设计和改造模块、刹车机械设计和改造模块、油门机械设计和改造模块、基于大中型直流电机的车辆速度控制模块、基于大中型步进（舵机）电机的车辆转向控制模块、基于大中型推杆电机的车辆刹车油门控制模块，基于电磁和摄像头的轮式机器人循迹模块，基于高精度定位系统的轮式机器人导航模块。项目还提供了基于开源机器人操作系统ROS和树莓派的轮式机器人整体解决方案、以及基于51单片机和STM32嵌入式系统的轮式机器人入门软件硬件学习套件、机械手工制作底盘材料套件。
（四） 国、内外研究现状和发展动态
现有的机器人自动化底盘改造技术和很高的改造成本导致大中型无人轮式机器人无法得到快速发展和普及。据了解，市面上大中型机器人底盘的价格通常在2-10万之间，对于功能要求越高的机器人，底盘的价格也相对越高，高昂的成本让不少企业和消费者难以负担。同时，现在企业对底盘的制作要求各不相同，根据场景的差异，对形状大小的要求也不尽相同，通用化的底盘无法满足不同用户的不同需求。
项目参考市场上开源轮式机器人的底盘制作规则和技术，基于模块化思想，为机器人开发人员机械结构、软件硬件模块可配置化的轮式机器人的底盘、软件硬件参考设计方案和原型实验系统，从而大幅度降轮式机器人设计开发人员的重复劳动，有效降低购买成本，极大降低智能车的维护人工成本和时间成本，而且进一步提高了系统环境适应性、兼容性、功能可升级性和降低升级成本，以及底盘的多功能多用途使用。
（五） 创新点与项目特色
本项目技术创新包括：
A. 全部采用机械设计、软件、硬件可分离式模块化设计和接口通用化设计，提高底盘机械零配件、电机和驱动配件的更换、升级、维护简易性、降低开发和维护成本。
B. 项目不但提供模块化的机械设计，提供模块化的对现有卡丁车或者社区巡游车的底盘自动化改造方案，进一步降低了购买成本，提高底盘的配件更换、维护简易性
C. 提供机械手工制作底盘材料套件、以及入门难度低、低价格的51单片机和STM32嵌入式系统的轮式机器人入门学习套件，进一步降低入门的资金和技术门槛。
D. 参考基于ROS机器人的开源轮式机器人的底层机械、硬件系统的设计轮式机器人的底盘，提高机器人的可升级性、互联性、二次开发性、快速原型展示需求。
（六） 技术路线、拟解决的问题及预期成果
1. 转向系统机械设计和改造模块。需解决电机与前轮的机械传动结构，预期完成联轴传动控制。
2. 刹车机械设计和改造模块。需改造有脚踏式换成推杆传动式，预期将推杆电机装置刹车模块中并能传动控制。
3.基于大中型直流电机的车辆速度控制模块。需通过软件编译完成适时速度的控制，预期由软件模拟PWM波形输出完成速度控制。
4.基于大中型步进（舵机）电机的车辆转向控制模块。需解决根据控制信号发出使步进电机实时做出相应转动。预期通过PID控制完成步进电机的自动转向控制。
5.基于大中型推杆电机的车辆刹车油门控制模块。需解决对推杆电机的软件编译以完成刹车动作。预期实现推杆电机的刹车控制。
（七） 项目研究进度安排
1.2019年6月份完成空车机械结构的改装，模块化测试。
2.7至9月份对整车实现自动控制，能在一定速度下完成自动转向和行驶。
3.12月份实现可摄像头控制、UWB高精度定位，电磁寻线等多种方式的自动驾驶。
4.2020年完善各模块功能，增加超声波避障停车，转向角度传感器等细节处理
（八） 已有基础
1. 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩
本团队成员参加过恩智浦杯智能智能车比赛，获得区奖及省奖数次，掌握一定的智能汽车控制技术，指导老师有着多年积累的机械改造技术，曾参与指导一种《适时四轮轮式驱动联网电动汽车》并获得“挑战杯”全国三等奖。
2. 已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法
目前具备的条件：拥有较为完整的整车自动控制系统，掌握多种方式的定位控制技术。
尚缺少的条件：难以完全精准采集路面信息状况，实现精准控制
解决方法：换用效果更加强大的传感器。
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