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无人驾驶(互联网+机器人)技能竞赛培训课件

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无人驾驶技术ppt课件

无人驾驶技术ppt课件
软件和算法漏洞
如何防止黑客攻击和保障系统安全，确保无人驾 驶车辆不会受到恶意干扰或控制。
交通事故责任认定
在无人驾驶车辆发生交通事故时，如何准确界定 责任方，保障各方权益。
复杂环境下的适应性挑战
复杂道路和交通环境
如何处理复杂的道路标志、交通信号和多变的路况，确保无人驾 驶车辆能够正确理解和应对。
与其他交通参与者的交互
特征提取与识别
利用算法对处理后的数据进行特征提取和识 别，如识别车道线、交通信号等。
数据预处理
对采集的原始数据进行滤波、去噪、压缩等 处理，提取有用信息。
环境建模
将识别的特征与环境信息进行融合，建立环 境模型，为决策和控制提供依据。
环境建模与定位技术
01
SLAM技术
即同时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping）
全。
促进产业升级和转型
通过优化交通流控制和路径规划 ，无人驾驶技术可以提高道路交 通的运行效率，减少拥堵现象。
提升交通效率
随着无人驾驶技术的普及和应用 ，将产生更多的新职业和就业机 会，如无人驾驶汽车研发、测试 、运营等。
创造新的就业机会
无人驾驶技术的发展将推动汽车 、交通等相关产业的升级和转型 ，促进经济的高质量发展。
根据环境信息和任务需求，规划出从起点到终点 的可行路径，如A*算法、Dijkstra算法等。
路径跟踪控制
采用合适的控制策略，使车辆能够沿着规划好的 路径行驶，并实现精确跟踪。
3
路径规划与跟踪优化
针对复杂环境和多变任务需求，对路径规划和跟 踪方法进行优化，提高自主驾驶能力。
04
自动驾驶硬件平台及 软件架构

无人驾驶技术与自动驾驶汽车培训ppt分享座谈

无人驾驶技术与自动驾驶汽车培训ppt分享座谈
介绍针对仿真测试和实车验证中出现问题的排查方法，包括日志 分析、故障复现、定位与修复等。
性能优化策略
探讨提高无人驾驶系统性能的优化策略，如算法改进、传感器融 合、硬件升级等。
未来发展趋势与挑战
分析无人驾驶技术未来发展趋势及面临的挑战，如复杂场景处理 、法律法规限制等。
06
法律法规、伦理道德和安全性考 虑
01 02
训练数据集
无人驾驶技术需要大量的标注数据进行模型训练，常用的数据集包括 KITTI、Cityscapes等，涵盖了道路场景、行人检测、车辆跟踪等多个 方面。
数据增强技术
为了提高模型的泛化能力，可以采用数据增强技术对原始数据集进行扩 充，如随机裁剪、旋转、色彩变换等。
03
模型评估方法
常用的模型评估指标包括准确率、召回率、F1分数等，同时还需要考虑
系统总体架构设计思路探讨
分层递阶式架构
基于人工智能的架构
将无人驾驶系统划分为感知层、决策 层和执行层，各层之间通过接口进行 通信，实现功能的模块化与解耦。
利用深度学习、强化学习等人工智能 技术，构建端到端的无人驾驶系统， 实现感知、决策和执行的一体化。
分布式架构
将无人驾驶系统的各个功能模块部署 在不同的计算节点上，通过网络通信 实现模块间的协同工作，提高系统的 可扩展性和可靠性。
决策规划与控制系统设计
决策规划
根据感知结果和车辆状态，进行行为决策和路径规划，确定车辆下一步的行动 。
控制系统设计
设计车辆的控制系统，包括横向控制（方向盘转角控制）和纵向控制（油门和 刹车控制），实现车辆的自动驾驶。
03
深度学习在无人驾驶中的应用
深度学习算法原理简介
神经网络基础

(机器人竞赛课件)竞赛培训PPT课件

(机器人竞赛课件)竞赛培训PPT课件
机器人竞赛培训PPT课件
比赛介绍 - 定义、类型和规则 - 参与的意义 竞赛策略 - 目标和计划 - 选择适合的机器人 - 编程策略
机器人设计
选择机பைடு நூலகம்人部件
根据需求选择合适的部件
功能和性能优化
优化机器人的功能和性能
设计和组装
构思并组装机器人
编程技巧
1 任务需求
确保了解任务的需求
2 编写代码
编写机器人的代码
3 调试和优化
调试和优化程序
实践训练
模拟练习
通过模拟练习和挑战提高技能
团队合作
培养团队合作精神
实地训练和反馈
进行实地训练并获得反馈

无人驾驶PPT课件

无人驾驶PPT课件

控制器设计方法及参数整定
控制器设计方法
介绍常用的控制器设计方法，如 PID控制、模糊控制、神经网络控 制等，并分析各种方法的优缺点 。
参数整定策略
详细阐述控制器参数整定的策略 和方法，如经验法、试凑法、优 化算法等，以提高控制器的性能 。
控制器性能评估
介绍如何对设计好的控制器进行 性能评估，包括稳定性、准确性 、鲁棒性等方面的评估。
无人驾驶PPT课件
目 录
• 无人驾驶技术概述 • 传感器与感知技术 • 定位与导航技术 • 路径规划与决策技术 • 控制与执行系统设计 • 仿真测试与实验验证 • 挑战与未来发展趋势
01
无人驾驶技术概述
定义与发展历程
定义
无人驾驶技术是指通过先进的传感器、控制器、执行器等装置，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工 智能等新技术，实现车路云一体化智能协同决策和控制的新一代汽车技术。
INS局限性
存在误差累积问题，长时间使用后定位精度 会逐渐降低。
组合导航技术及其优势
组合导航技术
将GPS和INS等多种导航技术进行融 合，利用各自的优势弥补彼此的不足 ，提高整体导航性能。
提高定位精度
通过数据融合算法，减小单一导航技 术的误差，提高整体定位精度。
增强鲁棒性
当某一导航技术受到干扰或失效时， 组合导航系统仍能维持较高的定位性 能。
扩大应用范围
适用于各种复杂环境和场景，如城市 峡谷、隧道、地下停车场等。
04
路径规划与决策技术
路径规划算法分类及特点
图搜索算法
基于图论的方法，如Dijkstra、A* 等，适用于静态环境的路径规划 ，能够找到最短或最优路径。
采样算法
如RRT（快速扩展随机树）算法， 适用于高维空间和复杂环境的路径 规划，能够快速探索空间并找到可 行路径。

无人驾驶技术与自动驾驶汽车培训ppt讲座

无人驾驶技术与自动驾驶汽车培训ppt讲座

04
自动驾驶汽车产业链分析
上游零部件供应商
传感器供应商
提供激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器， 用于环境感知和车辆定位。
计算平台供应商
提供高性能计算芯片和处理器，用于实现自动驾 驶算法和决策控制。
通信模块供应商
提供车载通信模块，用于实现车与车、车与基础 设施之间的通信。
中游整车制造商及解决方案提供商
GPS/IMU
提供车辆的位置、速度和方向信 息。
决策规划与控制系统
01
02
03
行为决策
根据感知系统提供的信息 ，判断车辆应该执行的行 为，如跟车、换道、停车 等。
运动规划
根据行为决策，规划出车 辆在未来一段时间内的行 驶轨迹。
控制算法
将规划出的轨迹转化为具 体的控制指令，如加速、 减速、转向等，实现车辆 的自动驾驶。
02
自动驾驶汽车基本原理
传感器与感知系统
毫米波雷达
摄像头
捕捉道路图像，识别交通信号、 车道线、行人等关键信息。
通过发射毫米波并接收反射信号 ，检测周围物体的距离和速度。
超声波传感器
利用超声波反射原理，测量近距 离物体的距离。
激光雷达（LiDAR）
通过发射激光束并测量反射回来 的时间，精确测量周围环境物体 的距离和形状。
发展历程
无人驾驶技术经历了从实验室研究到实际应用的发展历程，随着人工智能、传 感器、高精度地图等技术的不断发展，无人驾驶技术逐渐走向成熟。
核心技术组成
感知技术
控制技术
通过激光雷达、摄像头、毫米波雷达 等传感器，实现对周围环境的感知和 识别，包括障碍物、交通信号、行人 等。
通过车辆动力学模型、控制算法等技 术，实现对汽车运动的精确控制，包 括加速、减速、转向等。

2024年度无人驾驶技术PPT课件pptx

2024年度无人驾驶技术PPT课件pptx

应用领域
无人驾驶技术可应用于个人出行 、公共交通、物流运输等多个领 域，提高交通效率和安全性。
市场前景
随着技术的不断发展和应用场景 的不断拓展，无人驾驶技术市场 具有巨大的发展潜力，预计未来 几年将保持高速增长。
6
02
传感器与感知系统
2024/3/24
7
传感器类型及作用
激光雷达（LiDAR）
毫米波雷达
伦理道德挑战
自动驾驶决策过程中的道德困境、数据隐私保护、算法偏见等。
应对策略
建立伦理道德决策框架、加强数据隐私保护、消除算法偏见等。
企业实践
谷歌Waymo、特斯拉等公司的伦理道德原则及实践案例。
2024/3/24
29
社会责任担当意识培养
技术研发者的责任
关注技术对社会、环境的影响，积极参与相关法 规制定。
27
国内外相关法律法规解读
国际法规
联合国《维也纳道路交通公约》、国际汽车工程师学会（SAE） 自动驾驶分级标准等。
国内法规
《中华人民共和国道路交通安全法》、《智能网联汽车道路测试管 理规范（试行）》等。
法规内容
明确自动驾驶定义、分级、测试、上路许可及事故责任认定等。
2024/3/24
28
伦理道德挑战及应对策略
和优化，确保执行器能够快速、准确地响应控制指令。
执行器性能提升
03
通过改进执行器结构、优化控制策略等方法，提高执行器的性
能和使用寿命，降低维护成本。
22
06
安全性与可靠性保障措施
2024/3/24
23
安全防护装置设计原则
冗余设计原则
在关键部件和系统中采用冗余设计，确保在单个部件或系统失效时 ，备份部件或系统能够及时接管，保证无人驾驶车辆的正常运行。

(机器人竞赛课件)竞赛培训课件

详细描述
机器人能源问题可能出现的情况包括 电量不足、充电时间过长、能源管理 系统不智能等。解决方案包括采用高 能量密度电池、优化能源管理系统、 开发快速充电技术等。
06
未来机器人竞赛的发展 趋势与展望
未来机器人竞赛的技术创新
人工智能技术
随着人工智能技术的不断发展， 未来机器人竞赛将更加注重机器 学习、深度学习、自然语言处理 等技术的应用，以提高机器人的
02
机器人设计与制作
机器人设计原则与技巧
稳定性原则
确保机器人在比赛过程 中稳定运行，避免因故
障影响比赛成绩。
高效性原则
优化机器人结构，提高 机器人的运动效率，使 其在比赛中获得更好的
表现。
创新性原则
可维护性原则
鼓励参赛者发挥创意， 设计具有独特功能的机
器人，提升竞争力。
便于对机器人进行维修 和保养，降低维护成本。
智能水平和自主性。
传感器技术
传感器技术的进步将为机器人提 供更准确的环境感知能力，使机 器人能够更好地适应复杂环境，
提高其自主导航和交互能力。
机械与材料技术
新型材料和制造技术的出现将为 机器人竞赛提供更多可能性，使 机器人更加轻便、灵活、耐用，
提高机器人的性能和可靠性。
未来机器人竞赛的赛事改革
赛事主题多样化
机器人控制问题
总结词
控制问题是机器人竞赛中最为常见的问题之一，涉及到机器人的运动学、动力学和控制系统等方面。
详细描述
机器人控制问题可能出现的情况包括运动不协调、动作不准确、反应迟缓等。解决方案包括优化控制 算法、调整PID参数、提高电机性能等。
机器人能源问题
总结词
能源问题是机器人竞赛中不可忽视的 一环，涉及到机器人的续航能力和充 电体验等方面。

无人驾驶ppt课件


计算机视觉在无人驾驶中的实现
1 2
场景理解
通过计算机视觉技术，对车辆周围环境进行感知 和理解，包括道路识别、障碍物检测、交通信号 识别等。
目标跟踪
对车辆周围的动态目标进行跟踪，包括其他车辆 、行人等，以实现对周围环境的动态感知。
3
行为预测
根据历史数据和当前环境信息，预测周围车辆和 行人的行为意图，为无人驾驶车辆的决策提供依 据。
决策技术
基于感知信息，通过深度学习、强化 学习等人工智能技术，实现车辆的自 主决策和规划，包括路径规划、行为 预测、风险评估等。
应用领域及市场前景
应用领域
无人驾驶技术可应用于多个领域，如城 市出行、物流运输、公共交通、特种车 辆等。
VS
市场前景
随着技术的不断成熟和政策的逐步放开， 无人驾驶市场将迎来爆发式增长。预计未 来几年内，无人驾驶车辆将逐渐实现商业 化落地，并在各个领域发挥重要作用。同 时，无人驾驶技术的发展也将带动相关产 业链的发展，包括传感器制造、人工智能 算法研发、高精度地图制作等。
伦理道德问题挑战
道德决策困境
无人驾驶汽车在面临紧急情况时，如何做出符合伦理道德 的决策，如选择保护乘客还是保护行人，成为一大挑战。
数据隐私保护
无人驾驶汽车需要收集和处理大量用户数据，如何确保数 据安全和隐私保护，防止数据泄露和滥用，是亟待解决的 问题。
责任归属问题
在无人驾驶汽车发生交通事故时，如何界定责任归属，是 驾驶员、汽车制造商还是技术提供商承担责任，需要明确 的法律法规进行规范。
V2X通信技术
车与车、车与基础设施之间的通信技术将实现更加高效和安全的交 通系统。
行业融合带来的机遇和挑战
汽车行业
无人驾驶技术将推动汽车行业的变革，从传统的 驾驶方式向智能化、电动化、共享化方向发展。

(机器人竞赛课件)竞赛培训PPT课件


机器人传感器与感知
01
02
03
传感器类型
机器人常用的传感器包括 触觉传感器、视觉传感器、 听觉传感器等。
传感器应用
传感器在机器人感知中起 到关键作用，能够感知环 境信息、识别物体等。
感知系统集成
感知系统集成是将多个传 感器信息进行融合处理， 以提高机器人的感知精度 和稳定性。
机器人驱动与控制
驱动方式
省市级机器人竞赛案例
广东省青少年机器人竞赛
由广东省科协主办，是省内最高水平的机器人竞赛之一。比赛项目包括机器人足球、救援机器人、家庭机器人等， 参赛队伍来自广东省内的各个学段。
杭州市机器人竞赛
由杭州市科协主办，旨在促进杭州市青少年机器人技术的发展和创新能力的提升。比赛项目包括机器人设计、编 程、操作和策略等，参赛队伍来自杭州市内的各个学段。
机器人材料与选型
总结词
选择合适的材料和型号是机器人设计和制作的重要环节， 直接影响机器人的性能、成本和可靠性。
详细描述
在选择机器人材料和型号时，应考虑以下几个方面
材料性质
根据机器人的应用场景和需求选择合适的材料。例如，对 于需要承受重负载的机器人，应选择高强度、耐磨的材料 ；对于需要在恶劣环境下工作的机器人，应选择具有防腐 、防潮、耐高温等特性的材料。
机器人常用的驱动方式包 括电机驱动、气压驱动、 液压驱动等。
控制方式
机器人常用的控制方式包 括开环控制、闭环控制、 模糊控制等。
控制系统
控制系统是机器人的核心 部分，负责接收指令并控 制机器人的运动。
机器人编程与算法Biblioteka 编程语言软件开发工具
机器人常用的编程语言包括Python、 C等。
常用的软件开发工具包括ROS （Robot Operating System）、VREP等。

无人驾驶(互联网+机器人)技能竞赛培训课件


差数的自动计算公式：
差速＝ftoint[abs（（左距+偏差）－右距）÷灵敏度]
其中（（左距+偏差）－右距）÷灵敏度的值是可正可负的 差速，加绝对值ABS后就变成正小数，正小数加ftoint后就变 成整数的电机差速。 （小知识：偏差值默认为0，左正右负，例如偏差值为200时， 则左距为实际检测到的左距再加200，机器人会自动行程在路 中间略偏左点的中线位置）
1.认识登录图标与登录平台界面
萝卜圈
①输入账号 ②输入密码
③单击进入系统
2.认识操作平台界面
房间
一般我们会进入海南练习专区 比赛是会显示出比赛的房间， 必须进入房间，比赛的成绩才有效
3.比赛规则
（1）.查看任务说明 （2）.查看地图 （3）.了解得分规则
比赛时长：120分钟 完成机器人的搭建，编程，运行
直接关闭窗口，点击“是”，完成保存 系统会自动回到仿真界面
单击“开始”按钮，开始测试
思考：这种效 果要如何改进？
*1.规划路线，明确问题 *2.走中间 *3.去障碍 *4.飞车 *5.礼让行人 * 6.转弯 *7.飞跃栏杆 *8.其他
1.规划路线，明确问题
①
路线规划： 最快到达终点——①，并不是 最优路线。
如果差速值大于速度值，那么差速值等于速度值
在极端情况下这个差速大于速度值时，例如差速70，速度 只有50码，这将导致电机反转，这时要限制这种情况下的差 速不能超过指定的速度。
方法为：通过差速与速度的比较运行，让差速最大值不能 超过速度。
（4）算法优化——单侧变速
程序编写： 定义全局变量：速度（给定），差数，比例值
要想得分高，必须多拿分， 那么就要在120秒内尽量多跑 路线。
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（1）安装距离传感器
角度在30-35之间
端口设置
角度大，适合弯曲的路线 角度小，适合直行，检测 更远
安装结束后，保存，回到仿真界面
（2）编写走中间程序
原理：哪边的距离宽，向哪边偏 例如：左距>右距 左边宽 ， 往左边偏点 右轮速度>左轮速度
右距>左距 右边宽 ， 往右边偏点 左轮速度>右轮速度 左距=右距 走中间
计时器，计时10秒，1秒=1000 双侧变速公式，是根据距离传感器返回的数值，计算得出实时的速度， 左右两边电机的速度不断的变化，很容易导致机器人运行不稳定。 下面我们进一步优化程序，让机器人行驶更为稳定。
（4）算法优化——单侧变速
单侧变速：根据距离传感器范围的数值，一边速度不变，调整另一边 实现走中间的方式。
如果差速值大于速度值，那么差速值等于速度值
在极端情况下这个差速大于速度值时，例如差速70，速度 只有50码，这将导致电机反转，这时要限制这种情况下的差 速不能超过指定的速度。
方法为：通过差速与速度的比较运行，让差速最大值不能 超过速度。
（4）算法优化——单侧变速
程序编写： 定义全局变量：速度（给定），差数，比例值
*1.认识登录图标与登录平台界面 *2.认识操作平台界面 *3.比赛规则 *4.进入房间 *5.机器人的搭建 *6.让机器人动起来
1.认识登录图标与登录平台界面
萝卜圈
①输入账号 ②输入密码
③单击进入系统
2.认识操作平台界面
房间
一般我们会进入海南练习专区 比赛是会显示出比赛的房间， 必须进入房间，比赛的成绩才有效
左
右
左
右
左
右
（2）编写走中间程序
（运行程序后，发现什么问题？）
走中间子程序：用if判断语句 If（左距>右距）执行左15，右20 否则再判断if（右距>左距）执行左20，右15 否则两边都是20
主程序：while永远循环调用 走中间程序
（3）走中间算法演变
前面的程序虽然可是实现走中间，但是车行驶过程抖动。 原因是容差值小 只要有细微的差别，车轮的速度都在变化，所以造成抖动。 通过改变左距和右距的差值来实现，程序演变如下：
每一次机器人的修改都需要 进行保存
关闭窗口后回到模拟仿真界面
6.让机器人动起来
（1）进入编程界面
（2）直行程序
所以电机以20码的速度直行
（3）保存程序，回到仿真界面测试
直接关闭窗口，点击“是”，完成保存 系统会自动回到仿真界面
单击“开始”按钮，开始测试
思考：这种效 果要如何改进？
*1.规划路线，明确问题 *2.走中间 *3.去障碍 *4.飞车 *5.礼让行人 * 6.转弯 *7.飞跃栏杆 *8.其他
差数的自动计算公式：
差速＝ftoint[abs（（左距+偏差）－右距）÷灵敏度]
其中（（左距+偏差）－右距）÷灵敏度的值是可正可负的 差速，加绝对值ABS后就变成正小数，正小数加ftoint后就变 成整数的电机差速。 （小知识：偏差值默认为0，左正右负，例如偏差值为200时， 则左距为实际检测到的左距再加200，机器人会自动行程在路 中间略偏左点的中线位置）
速度：25,30
运行后，我们发现 机器人到拐弯处无 法实现自动拐弯。
如果我们想实现自 动拐弯，那么需要 列出左右距之差的 所有情况，最大返 回值3000，以100为 差值，需要30种情 况，程序太过繁琐。 怎么办？
（3）走中间算法演变 差数：让左右轮根据一定数值自动调整，实现转弯。
基础公式：速度（固定值）+差数 速度（固定值）-差数
差数=（左距-右距）/100 100是比例值，数值越小，差数越大， 拐弯的角度越大；否则越小
双侧变速公式： 左前速度=速度-（左距-右距）/100 左后速度=速度-（左距-右距）/100 右前速度=速度+（左距-右距）/100 右前速度=速度+（左距-右距）/100
左右电机的速度是多少？
子程序的速度为：40，比例值为50 在主程序中，我们用计时函数来运行10秒，运行查看效果可以实现转弯。
单侧变速需先对左距和右距进行比较，也就是判断左距>右距 差数得出的数值必须是正整数。（取整数，求绝对值）
差数=（左距-右距）/比例值
比例值的自动计算公式：
比例值＝前距÷700×10+10
比例值起到一个分母的作用。根据检测到的前距传感器的大小， 以700为一份，把3000划分为5份值，作为灵敏度。 前距÷700的值是4，3，2，1，0。相应的灵敏度分别是50，40， 30，20，10。最后加上10是为了防止灵敏度为0出错，除数是 不能为0的。 为什么前距要先除以700再乘以10，而不是直接除以70？ (小知识：整数型运算，定义为：7÷6＝1，6÷7＝0)
（1）简单机器人搭建 电机
轮子
控制器（核心） 安装块
（1）简单机器人搭建
电机和轮子选择：
为增加汽车重量，所以需要选择大型电机，用第3个大型直流 电机；轮子用倒数第2个直径为4的。
（2）端口设置
左前 端口1 反转电机
左后 端口2 反转电机
右前 端口3
思考：为什么左边的电机要反转?
右后 端口4
（3）保存并退出
单侧变速程序：
在主程序中，速度赋值40 保存，进入仿真测试，查看效果
3.去障碍
轴向随动机构
4.飞车
（1）分析飞车路段
地面的颜色与一般的路段不 同，前距传感器的数值变小。
我们通过灰度传感器和前距 传感器来判断机器人行驶到 飞车路段。
飞车路段的灰度值为：48 正常路段的灰度值为：63 道路黄线的灰度值为：188
3.比赛规则
（1）.查看任务说明 （2）.查看地图 （3）.了解得分规则
比赛时长：120分钟 完成机器人的搭建，编程，运行
高中组：120秒内完成机器人 从起点到终点。 5次提交成绩，按分数高低排名
4.进入房间
单击海南高中大厅，再单击带有“？”的房间
Hale Waihona Puke 4.仿真界面介绍5.机器人的搭建
（1）.操作界面介绍
1.规划路线，明确问题
①
路线规划： 最快到达终点——①，并不是 最优路线。
要想得分高，必须多拿分， 那么就要在120秒内尽量多跑 路线。
需解决问题： （1）、走中间 （2）、礼让行人 （3）、飞车 （4）、转弯 （5）、飞跃栏杆
2.走中间 如何让机器人行驶在道路的中间？
（1）距离传感器
我们可以通过给机器人安装距离传感器，检测两边栏杆的距离来实现 走中间。