ROS自动驾驶实训小车：推动自动驾驶技术的发展和应用
2024-08-20 08:39智能网联时代，重新定义汽车产业和汽车企业，进而重新定义汽车人才，已成为业内广泛共识。具备跨产业链（前后市场通吃）、跨岗位（相关岗位通吃）、软硬兼备（软件硬件通吃）能力的“新汽车人才”已成为企业急需和行业期盼，进而对职业院校具备“宽视野、模块化”特征的”新汽车专业“的建设寄予厚望。
通过使用ROS自动驾驶小车来提升高职院校的教学实训能力，可以帮助学生更好地理解自动驾驶技术，并提供他们实际操作的机会。这种沙盘场景结合激光雷达小车，可以在安全、可控的环境下进行实践，为学生提供一个逼真的仿真环境。
教学内容可以包括从基础的单片机程序设计和烧录开始，逐步引导学生理解ROS框架的概念和工作原理。通过建立地图、定位、路径规划和避障等实践项目，学生可以深入了解自动驾驶技术的各个方面，培养他们的解决问题和创新能力。
针对一线算法人员的培训也非常重要，他们可以通过深入研究ROS系统和相关算法，不断提升自己的技术水平，并将所学知识应用到实际项目中。
通过这样的教学实践项目，学校可以培养出更多对自动驾驶技术感兴趣的学生，为相关行业培养更多的人才，推动自动驾驶技术的发展和应用。
ROS（Robot Operating System）自动驾驶小车可以在多个方面助力高职院校提升教学实训能力：
1. 实践性教学：ROS自动驾驶小车提供了一个实践性教学的平台，学生可以在真实的硬件设备上进行操作和实验，从而更好地理解课堂上学到的理论知识。
2. 综合性学习：自动驾驶涉及到多个领域的知识，包括机械设计、电子电路、计算机编程、传感器技术等。通过ROS自动驾驶小车，学生可以综合性地学习这些知识，并将它们应用到实际项目中。
3. 跨学科合作：ROS自动驾驶小车项目需要跨学科的合作，涉及到机械工程、电子工程、计算机科学等多个学科领域。这种跨学科的合作可以促进不同专业学生之间的交流与合作，培养其团队合作和沟通能力。
4. 创新思维培养：自动驾驶技术处于不断发展和创新的阶段，通过ROS自动驾驶小车项目，学生可以接触到最新的技术和方法，培养他们的创新思维和解决问题的能力。
5. 就业竞争力提升：自动驾驶技术是一个新兴的领域，市场需求旺盛。通过参与ROS自动驾驶小车项目，学生可以掌握相关技术和经验，提升自己的就业竞争力，为未来的就业做好准备。
综上所述，ROS自动驾驶小车可以为高职院校提升教学实训能力提供一个全面、实践性和综合性的平台，促进学生的综合素质提升和就业竞争力提升。
ROS自动驾驶实训小车
参考图
结构尺寸与重量：
基础配置
安全措施
VCU配置
性能参数
导航部分
工控机
2D激光雷达
深度相机
IMU
路由器
CAN卡
通过使用ROS自动驾驶小车来提升高职院校的教学实训能力，可以帮助学生更好地理解自动驾驶技术，并提供他们实际操作的机会。这种沙盘场景结合激光雷达小车，可以在安全、可控的环境下进行实践，为学生提供一个逼真的仿真环境。
教学内容可以包括从基础的单片机程序设计和烧录开始，逐步引导学生理解ROS框架的概念和工作原理。通过建立地图、定位、路径规划和避障等实践项目，学生可以深入了解自动驾驶技术的各个方面，培养他们的解决问题和创新能力。
针对一线算法人员的培训也非常重要，他们可以通过深入研究ROS系统和相关算法，不断提升自己的技术水平，并将所学知识应用到实际项目中。
通过这样的教学实践项目，学校可以培养出更多对自动驾驶技术感兴趣的学生，为相关行业培养更多的人才，推动自动驾驶技术的发展和应用。
ROS（Robot Operating System）自动驾驶小车可以在多个方面助力高职院校提升教学实训能力：
1. 实践性教学：ROS自动驾驶小车提供了一个实践性教学的平台，学生可以在真实的硬件设备上进行操作和实验，从而更好地理解课堂上学到的理论知识。
2. 综合性学习：自动驾驶涉及到多个领域的知识，包括机械设计、电子电路、计算机编程、传感器技术等。通过ROS自动驾驶小车，学生可以综合性地学习这些知识，并将它们应用到实际项目中。
3. 跨学科合作：ROS自动驾驶小车项目需要跨学科的合作，涉及到机械工程、电子工程、计算机科学等多个学科领域。这种跨学科的合作可以促进不同专业学生之间的交流与合作，培养其团队合作和沟通能力。
4. 创新思维培养：自动驾驶技术处于不断发展和创新的阶段，通过ROS自动驾驶小车项目，学生可以接触到最新的技术和方法，培养他们的创新思维和解决问题的能力。
5. 就业竞争力提升：自动驾驶技术是一个新兴的领域，市场需求旺盛。通过参与ROS自动驾驶小车项目，学生可以掌握相关技术和经验，提升自己的就业竞争力，为未来的就业做好准备。
综上所述，ROS自动驾驶小车可以为高职院校提升教学实训能力提供一个全面、实践性和综合性的平台，促进学生的综合素质提升和就业竞争力提升。
ROS自动驾驶实训小车
参考图
结构尺寸与重量：
| 设计尺寸 | 600*500*200mm |
| 整车质量 | 20kg |
| 结构形式 | 四轮差速 |
| 底盘主要材质 | AL5052 |
| 离地间隙 | 57mm |
| 轴距 | 360mm |
| 轮距 | 448mm |
| 轮胎型号/直径 | 200mm |
基础配置
| 驱动电机 | 100W*2,直流有刷电机 |
| 电池 | 24V/10AH,锂电池/can 通讯 |
| 充电时间 | 2-3H |
| 充电方式 | 24V/5A 充电器手动充电 |
| 对外供电 | 12V/10A |
| 制动方式 | 电机制动 |
安全措施
| 急停开关 | √ |
| 指令校验 | √ |
| 心跳保护 | √ |
| 电流保护 | √ |
| 温度保护 | √ |
VCU配置
| 主频 | 168MHz |
| 硬件浮点加速 | √ |
| 通信接口 | CAN接口 |
| 通讯协议 | CAN 通讯协议 |
| 运动学解析 | √ |
| 遥控距离 | 100m |
性能参数
| 垂直负载(水平路面) | 10kg |
| 运行速度 | 0-3KM/H |
| 续航里程 | 10KM（空载） |
| 最小转弯半径 | 0 |
| 涉水深度 | 40mm |
| 最大爬坡角度 | 20°（满载） |
| 跨越宽度 | 120mm |
| 越障高度 | 50mm |
| 防护等级 | IP33 |
| 工作温度 | -10℃~50℃ |
导航部分
工控机
| CPU： | 酷睿8代I3-8145U/2.1GHz | |
| 参数 | ||
| 内存： | 4G DDR4 | |
| 硬盘： | 64G | |
| USB： | 4个USB3.0 2个USB2.0 | |
| 接口 | ||
| 网口： | 2个千兆网口 | |
| 显示接口： | 1个HDMI | |
| 串口： | 4个DB9 RS232 |
2D激光雷达
| 参数 | 探测范围： | 0.1m~30m | |
| 重复精度： | 3cm | ||
| 水平视场角： | 300度 | ||
| 扫描频率： | 10HZ~30HZ | ||
| 水平角分率： | 0.18°（10HZ）~0.54°（30HZ） | ||
| 接口 | 通讯： | USB转串口 |
深度相机
| hp60c | 参数 | 工作范围： | 深度：0.2~4m |
| 工作温度： | -10~50℃ | ||
| 视场角(FOV)： | 深度FOV：73.8°× 58.8° | ||
| 彩色FOV：80.9°× 51.7° | |||
| 分辨率： | 1920× 1080 | ||
| 640× 480 | |||
| 接口 | 通讯： | USB2.0 |
IMU
| 参数 | 测量范围： | 陀螺仪 ：±2000°/s |
| 加速度计 ： ±8G (1G = 1x 重力加速度 ) | ||
| 分辨率： | 陀螺仪 ：0.01°/s | |
| 加速度计 ：1uG | ||
| 零偏稳定性 ： | 陀螺仪 ：8°/h | |
| 加速度计 ： 60uG | ||
| 接口 | 通讯： | USB转串口 |
路由器
| 参数 | 网络标准: | 802.11ac | |
| 无线网络支持频率: | 2.4G/5G | ||
| 接口 | 网口： | 1900M千兆端口*3 |
CAN卡
| PCAN-FD | 接口 | 通讯： | USB转CAN | |