LGGY-DS01型智能汽車及賽道實訓裝置

一、智能汽車組成

智能汽車完成人工智能、無人駕駛、圖像處理與運控控制等相關課程的學習，理論+實踐共48課時。支持C++/Python語言編程，基于百度飛槳（PaddlePaddle）AI框架和OpenCV圖像處理技術，實現在線AI模型訓練、移動端部署、賽道識別與交通標志檢測，車輛控制以及巡線導航等功能。產品采用雙主控架構，控制主板為Edgeboard計算卡，負責復雜算法和圖像處理工作，控制單元為GD32系列單片機，負責智能汽車運動傳感器數據采集、電機控制等工作，并具備攝像頭、陀螺儀、編碼器、電量計等傳感器。

1、平臺功能：實現圖像識別，圖像處理，車輛控制以及自動駕駛等功能；

2、圖像處理：攝像頭校正，車道線識別，賽道元素識別、賽道測量；

3、路徑規劃：基于貝塞爾（Bezier）曲線的加權軌跡規劃；

4、運動控制：閉環PID速度控制和PD姿態控制；

5、目標檢測：基于Yolo-v3的多目標實時檢測（FPS<60ms，Map>90%）；

6、多線程任務：圖像采集與賽道識別周期：30ms；AI目標檢測周期：34ms；

7、車檢助手：車輛自檢，車輛配置（舵機），車輛狀態監控（電量/速度/姿態等）；

8、車輛尺寸：長×寬×高為316×190×110mm（不含攝像頭碳纖桿），316×190×360mm(含攝像頭碳纖桿)；

9、硬件：硬件含智能汽車1臺，手柄1個，電源適配器1個，網線1根；

10、車輛采用3S鋰電池供電，最大速度10m/s，舵機控制阿克曼轉向，最小轉彎半徑約25cm；

11、系統環境：Linux系統 Ubuntu18.04；

12、控制主板：Edgeboard計算卡，處理器：4核A75@1.8GHz+4核A55@1.8GHz，內存：4GB，LPDDR4x，AI算力：3.2TOPs@int8；

13、控制單元：1塊GD32單片機板，采用了ARM Cortex-M3內核，電機驅動高精度速控為40ns/30KHz，BM3451 3S鋰電池平衡充電與放電保護模塊， SL2.1S USB2.0 1托4擴展芯片，舵機驅動TPS5430 6.35v/5A；

14、電機：1個直流高速電機，額定電壓12V，空載轉速12000rpm；

15、舵機：1個高精度數字舵機 0.14Sec/60°；

16、電池：1塊3S 25C鋰電池標稱11.1V ，容量2200mAh ；

17、攝像頭：1個640×480分辨率的30萬像素攝像頭；

18、輪胎：4個橡膠輪胎，輕便，抓地力強；

19、通信方式：支持Ethernet、USB、UART通信；

20、課程：課程理論+實踐共48課時，含課程大綱，課程講義，實訓手冊，課件，教案，實踐代碼，視頻文件以及考核資料包；

21、軟件：軟件含車輛配置軟件（Windows版），AI系統鏡像（Linux系統Ubuntu18.04，Python3.6），AI算法包（Yolo-v3），底層支持庫(OpenCV，Joystick，Serial，Pthread，Paddle等)；

二、賽道參數

智能汽車賽道是PVC賽道，有黑白膠帶、藍色背景布、坡道、賽道元素標志、錐桶等。

1、場地支持7.5m*5.5m與7.5m*8m兩種尺寸，PVC賽道；

2、賽道基礎元素套裝，包含直線賽道，曲線彎道，交叉路口，環島，三岔路口和車庫元素；

3、賽道藍底布尺寸至少可鋪設7.5m*8m；

4、賽道邊界黑膠帶10卷，連接白膠帶10卷；

5、木質坡道1個，長寬高：150cm*60cm*14cm；

6、黃色塑料錐桶56個，底部直徑74mm，高度74mm；

7、標志3D打印套裝1套，車輛維護標志*1、農田標志*1、減速標志*1、坡道標志*1、糧倉標志*2；

8、標定板1塊，360mm*270mm；

9、賽道圍欄80片，黑色，35cm*45cm；

10、裁判系統1套，是自動計時裁判系統，帶有控制器和觸發線圈，通過電磁感應原理進行車輛運行的自動計時；連接到電腦上位機上，與裁判系統軟件進行數據同步，實時顯示隊伍信息和比賽用時。

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