Nghiên cứu và xây dựng bộ điều khiển thích nghi cho xe tự hành

Abstract

Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhu cầu của con người ngày một tăng, nhất là với các thiết bị tự động, xe tự lái cũng là một trong số đó.Trong những năm gần đây không ngừng phát triển mạnh mẽ. Nhiều công ty lớn trên thế giới cũng đang nghiên cứu vấn đề này.Đầu năm nay Tesla cũng cho ra mắt mẫu thiết kế xe tự hành mới, cạnh tranh trực tiếp với Waymo và Zoox. Đề tài tập trung vào nghiên cứu và phát triển bộ điều khiển thích nghi cho hệ thống xe tự hành với khả năng nhận diện môi trường xung quanh thông qua camera. Xe sử dụng các thuật toán PID để đưa ra các thông số, thích hợp nhằm điều khiển tốc độ động cơ, dùng xử lý ảnh để nhận diện đường ,phân tích dữ liệu, sau đó truyền dữ liệu về, từ đó tốc độ động cơ thay đổi, giúp xe di chuyển tự động, an toàn và hiệu quả hơn. Dự án nhằm xây dựng một hệ thống sử dụng Raspberry Pi làm trung tâm xử lý chính. Hệ thống này tích hợp một camera Pi và cảm biến siêu âm để thu thập dữ liệu từ môi trường thực tế. Mục tiêu là hỗ trợ phương tiện di chuyển thông minh và an toàn đến đích, giảm thiểu rủi ro do môi trường và các lỗi của con người trong quá trình vận hành. Dự án kết hợp nhiều thuật toán hiện đại để cung cấp các khả năng điều khiển tự động cho xe, bao gồm: Điều khiển tốc độ động cơ xe phù hợp với môi trường, khi đường ẩm ướt, xe đi với tốc độ chậm hơn, để tránh trơn trượt. Phát hiện chướng ngại vật: Sử dụng cảm biến siêu âm để nhận biết và tránh va chạm. Theo dõi làn đường: Áp dụng camera Pi và OpenCV để xác định làn đường và giữ cho xe di chuyển đúng tuyến. Hệ thống được triển khai trên một mô hình xe robot thu nhỏ nhằm thử nghiệm và đánh giá hiệu suất trong môi trường giả lập. Các yếu tố thực tế và các giả định liên quan được thiết kế sao cho phù hợp với điều kiện hoạt động thực tế, đảm bảo khả năng tái hiện và tính ứng dụng cao. Mô hình này không chỉ minh họa hiệu quả của các thuật toán tự hành mà còn mở ra cơ hội phát triển các giải pháp an toàn và thông minh cho xe tự hành trong tương lai.