Разработка и применение системы технического зрения для модернизации гражданского беспилотного наземного транспортного средства

АННОТАЦИЯ



Разработка и применение системы технического зрения для модернизации гражданского беспилотного наземного транспортного средства – Челябинск: ЮУрГУ, П; 2023, 116 с., 75 ил., 27 табл., библиографический список – 24 наим.

Проблема управление человека автомобилем несет ряд проблем, которые приводят к ДТП, а также к чрезвычайным ситуациям.

К проблемам управления человека автомобилем можно отнести следующие случаи:

1) Невнимательность водителя – данная проблема включает в себя, разговор по телефону, отвлечение на пассажира или пассажиром, в распознавании дорожных знаков, разметки или светофоров в условиях недостаточной видимости.

• Несоблюдение правил дорожного движения – данная проблема включает

в себя несоблюдение скоростного режима, езда на запрещающий сигнал светофора, пересечение сплошной линии.

Целью выпускной квалификационной работы является повышение безопасности вождения автомобиля путем разработки и применением системы технического зрения для модернизации беспилотного наземного транспортного средства. Так же разработка беспилотного наземного транспортного средства в качестве учебного стенда для ГБПОУ Южно-Уральского государственного колледжа для обучения студентов на специальности разработка электронных устройств и систем.








ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................... 7

1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ БЕСПИЛОТНЫХ НАЗЕМНЫХ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ................................................................................................... 8

1.1 История беспилотных наземных транспортных средств.................................... 8

1.2 Применение беспилотных наземных транспортных средств.......................... 12

1.3 Соревнование беспилотных наземных транспортных средств...................... 17

1.4 Классификация беспилотных наземных транспортных средств................... 20

1.5 Проблемы беспилотных наземных транспортных средств.............................. 23

2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР

ОБОРУДОВАНИЯ....................................................................................................................... 26

2.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса работы

механизма........................................................................................................................................ 26

2.2 Характеристика и кинематическая схема механизма........................................ 27

2.3 Требования к приводам и системе автоматизации............................................. 28

2.3.1 Описание системы привода..................................................................................... 29

2.4 Выбор основного силового оборудования............................................................. 33

2.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы механизма .. 35

2.5.1 Расчёт тахограммы................................................................................................. 36

2.5.2 Расчёт нагрузочной диаграммы......................................................................... 38

3 РАЗРАБОТКА САУ.................................................................................................................. 42

3.1 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода проектируемого

агрегата............................................................................................................................................. 42

3.2 Разработка контуров регулирования технологических координат............... 42

3.3 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых режимов

работы............................................................................................................................................... 51

4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ . 56

4.1 Разработка архитектуры системы автоматизации............................................... 56

4.2 Выбор контроллеров и датчиков............................................................................... 57



ЮУрГУ–15.03.06.2023.066.01ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

5

4.3 Разработка макета беспилотного наземного транспортного средства........ 65

4.3.1 Разработка архитектуры системы автоматизации........................................... 65

4.3.2 Выбор контроллеров и датчиков для МБНТС............................................. 66

4.3.3 Выбор силового оборудования МБНТС......................................................... 68

5 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ И АЛГОРИТМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ.............. 73

5.1 Разработка алгоритма работы программы на языке программирования

Python................................................................................................................................................ 73

5.2 Разработка алгоритма работы программы на языке программирования

Arduino C.......................................................................................................................................... 76

6 РАСЧЁТ ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.............................. 80

6.1 Сетевое планирование................................................................................................... 80

6.2 Расчет затрат на проведение испытаний................................................................ 88

6.3 Расчет сметы капитальных затрат............................................................................. 90

6.4 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования................... 92

6.5 Расчет затрат на электроэнергию.............................................................................. 92

6.6 Расчет прибыли от разработки беспилотного наземного транспортного

средства............................................................................................................................................ 93

6.7 Сводная таблица технико-экономических расчетов.......................................... 94

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................. 95

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................................... 96

ПРИЛОЖЕНИЕ А......................................................................................................................... 98

ПРИЛОЖЕНИЕ Б....................................................................................................................... 115