Caixa automática e manobras especiais no AtlasCar

Abstract

O AtlasCar é um protótipo de um veículo desenvolvido pelo Laboratório de Automação e Robótica (LAR) do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro, em que, o principal objetivo é o desenvolvimento e estudo de sistemas de condução autónoma, de condução assistida (ADAS) e de segurança. Entre todos os desafios deste projeto, a inexistência de um sistema de comutacão de velocidades automático fiável limitou, em muito, a condução autónoma. Este trabalho teve como objetivo a reconstrução de todo o sistema de comutação, necessitando da construção de um novo sistema mecânico (baseado no modelo anterior), da calibração/reajustes do sistema de comutação (unidade de controlo), da implementação do sistema no veículo e do desenvolvimento de software no sistema computacional (para realização de manobras especiais). Para o efeito são utilizados protocolos de comunicação entre o firmware e o software do AtlasCar, software de calibração e um modo ROS para comunicação com todo o sistema. Esta dissertação aborda o desenvolvimento de um novo comutador de mudanças que teve como base o modelo existente. Após concluído o comutador, implementou-se uma nova segurança no sistema eletrónico e tornou-se a unidade de controlo mais compacta e robusta, juntando as varias unidades de controlo num único bloco. Por ultimo, desenvolveu-se um software para a realização de manobras especiais como: avançar, recuar, estacionar, estacionar paralelamente, inverter marchar e parar. Após realizados todos os trabalhos, concluiu-se que o comutador de mudanças e funcional e robusto, e as manobras são realizadas, mas não contem um grande grau de repetibilidade.

The AtlasCar is a prototype of a vehicle developed by the Laboratory of Automation and Robotics (LAR) of the Department of mechanical engineering at the University of Aveiro, in which the main objective is to develop and study of autonomous driving systems, assisted driving (ADAS) and safety. Between all challenges this project, the lack of a automatic switch system of gearbox was a limitation for autonomous driving. This work had as main goal the reconstruction of all switching system, for that, is built a new mechanical system (based on the previous model), calibrated/adjusted switch system (control unit), implemented the system in a vehicle and developed a software in a computational system (for performing special maneuvers). For this purpose it used communication protocols between the firmware and the AtlasCar software, calibration software and a ROS mode to communicate with the entire system. This thesis focus the development of a new switching system of gearbox that was based on the existing model. After the switching system it was implemented a new safety on the electronic system and became the control unit more compact and robust, joining both units in a single block. Lastly, it was developed a software to performing special maneuvers like: forward, backward, parking, parallel parking, reverse and stop. After all jobs performed, it was concluded that the switching system is functional and robust, and the maneuvers are performed, but do not contain a high repeatability.