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一體化ROS智能駕駛小車及實訓教學平臺解決方案

發布人:康謀自動駕駛 時間:2025-09-28 來源:工程師 發布文章

在自動駕駛技術飛速發展的當下,一套兼顧 “實戰開發” 與 “教學實訓” 的智能小車方案,成為高校、職業院校及科研機構的核心需求。

今天,康謀帶來的 ROS 智能駕駛小車整體方案,不僅具備專業級的硬件配置與軟件架構,更配套完整的實訓教學平臺及教學資源,從 “硬件落地” 到 “教學實踐”,一站式解決自動駕駛教學與開發痛點。

一、ROS 智能駕駛小車方案概述

1、整體架構:模塊化設計,清晰可追溯
小車采用模塊化架構設計,核心包含車架組件阿克曼底盤,各傳感器與核心部件布局合理,便于學生理解 “感知 - 決策 - 控制” 的硬件邏輯,也支持后期二次開發與部件替換,適配不同教學與實驗需求。

圖1.png

智能駕駛小車整體示意圖

2、硬件方案:多傳感器融合,對標行業標準
硬件配置覆蓋自動駕駛 “環境感知、定位導航、控制執行” 全流程,關鍵部件參數明確,性能可靠,具體如下:
(1)底盤系統
  • 運行速度:8km/h

  • 尺寸:1320mm×785mm×490mm

  • 軸距/輪距:600mm/665mm

  • 輪胎直徑:420mm

  • 對外供電:48V/10A,24V/15A,12V/15A

  • 通訊方式:CAN2.0B

  • 整車質量:125kg

  • 制動方式:電動

  • 越障高度:90mm(空載)/60mm(滿載)

  • 最大負載:100kg

圖2.png

阿克曼底盤

(2)感知系統
  • 多線激光雷達:R550 PLUS(16線,測量距離70-150m,頻率5-20Hz)

  • 雙目相機:Gemini Pro(深度范圍0.25-2.5m,USB3.0接口)

  • 毫米波雷達:大陸ARS408(探測距離0.2-250m,測速范圍-400km/h~200km/h)

  • RTK定位系統:華測CGI-430(多系統支持,RTK精度1cm+1ppm)

(3)計算與顯示系統
  • 工控機:MIC-7700系列邊緣計算平臺

  • 顯示屏:10.1寸(HDMI接口,1080P分辨率)

(4)輔助系統
交換機、拓展模塊、路由器、支撐架等配件
3、軟件方案:基于 Autoware,適配教學與開發
小車搭載定制化上位機,以開源 Autoware 框架為核心,完美滿足 “教學” 與 “開發” 雙重需求,具體功能包括:
  1. 智能駕駛模塊化開發與教學:拆解自動駕駛核心模塊,便于學生理解與實踐;

  2. 自動駕駛感知開發與教學:支持視覺、激光雷達、毫米波雷達等單一 / 多源感知算法開發;

  3. 開源自動駕駛深度算法使用:直接調用 Autoware 框架內成熟算法,降低開發門檻;

  4. CAN 通訊開發:實現上位機與底盤等硬件間的通訊調試,掌握車載通訊核心技術;

  5. 多傳感器融合自動駕駛算法開發與使用:支持激光雷達 - 相機、毫米波雷達 - 相機等多模態數據融合,提升感知精度。

圖3.png

二、實訓教學平臺簡介
為將 “理論” 與 “實踐” 深度結合,方案配套完整的實訓教學平臺,集成至單一軟件中,采用 Vue3 進行前端頁面設計,分為教師端學生端,實現 “教學管理 - 實驗操作 - 數據反饋” 全流程覆蓋。
1、實訓教學功能
本平臺為實訓教學提供以下核心功能支持:
(1)數據管理
  • 支持多種傳感器數據(視覺、毫米波雷達、激光雷達、超聲波)讀取、存儲、回放與解析

(2)傳感器標定
集成opencalib標定工具,提供:
  • 相機標定:獲取內參標定及畸變矩陣

  • Radar2Camera標定:地面坐標標定與聯合標定

  • Lidar2Camera標定:多傳感器融合標定

(3)故障設置模塊
提供故障設置功能,前端可視化展示故障效果
(4)傳感器三維展示
支持傳感器模型三維可視化,可進行模型組裝選擇,3D渲染展示傳感器細節
2、教學管理功能
平臺賦予教師端完整后臺管理權限,同時為學生端提供清晰的學習反饋,實現高效教學管理:
  • 教師端權限:支持添加 / 修改學生信息、批改作業、查看學生操作畫面、發布題庫任務、統計訓練數據(訓練次數、正確率、錯誤率)、管理訓練工單(發布任務、查看完成情況);

  • 學生端功能:接收教師批改結果、查看訓練統計數據(如答題正確率)、完成教師發布的實訓任務,形成 “學習 - 實踐 - 反饋” 閉環。

圖4.png

三、教學材料與使用手冊
方案提供體系化教學資源與詳細使用手冊,確保教師 “易教”、學生 “易學”,具體配置如下:
1. 教材體系
  • 配套教材:不少于250頁,包含30個以上工作任務

  • 教學PPT:30個以上,總頁數不少于400頁

  • 教師手冊:30個以上,配套每個工作任務

  • 學生工作頁:30個以上,配套每個工作任務

2. 教學視頻
  • 16個以上輔助教學視頻

  • 總時長不少于180分鐘

3. 試題庫
  • 包含判斷題、單選題、多選題

  • 總數不少于260道

四、交付案例1、無人船多模態感知平臺

本方案采用BRCKplus多傳感器數據采集系統,通過集成6個視覺攝像頭與1個激光雷達傳感器,構建無人船的多模態感知平臺。該系統利用GNSS實現各傳感器間的高精度時間同步,旨在精確采集與重建海面場景數據。

圖5.png

2、多傳感器環境感知體系

本方案核心為BRCKplus多傳感器數據采集系統,集成了毫米波雷達、激光雷達和攝像頭等多種傳感器,構建了全面的環境感知數據采集體系。在此基礎上,方案采用ADTF作為上位機開發工具,實現了對多源數據的集中管理、可視化與處理。

圖6.png

五、總結

本 ROS 智能駕駛小車方案,以 “專業硬件 + 開源軟件 + 完整實訓平臺 + 體系化教學資源” 為核心,既滿足高校、職業院校自動駕駛相關專業的教學需求,也可支撐科研機構的算法開發與實驗驗證。
從 “硬件認知” 到 “算法落地”,從 “教師教學” 到 “學生實踐”,可一站式解決自動駕駛教學與開發痛點


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