Projecte d'adaptació d'un cotxe Formula Student a la normativa de 2021 de conducció autònoma.

Un vehicle Autònom consisteix en un vehicle capaç de realitzar les mateixes tasques de conducció que un humà sense la necessitat que aquest en gestioni els diferents actuadors. En el cas que ens pertany, un vehicle de Formula Student és un monoplaça autònom que pot realitzar les diferents proves de la competició sense l’assistència d’un pilot. Amb el desenvolupament d’aquesta tesi, s’han estudiat i proposat solucions pels diferents sistemes addicionals que requereix un vehicle de Formula Student per fer la prova d’acceleració de forma autònoma. Començant pels sensors de visió, on s’ha optat per una solució senzilla implementant dues càmeres monocromàtiques amb tecnologia CMOS i en mode stereo, que permeten detectar el color i la distància dels cons respecte el vehicle, i una càmera de color amb tecnologia CMOS que permet distingir el color dels cons. Per tractar les imatges procedents d’aquestes dues càmeres s’ha decidit utilitzar un computador que rep les dades a través del protocol de comunicació Ethernet. Aquest, tracta les imatges amb el software OpenCV i, analitzant cada píxel, extreu la distància i el color dels cons. A partir de les mesures de posició dels GPSs de l’ecoRX i la distància obtinguda, es defineix la posició de cada con. Una vegada s’han detectat els cons i validat la seva posició exacta, que es coneix prèviament a través de la normativa de Formula Student, es realitza un mapa dins del computador amb el circuit sencer. Aquest es divideix en diferents zones i s’envien diferents comandes a la MCU a través de CAN en funció de la zona a la que es troba el monoplaça. La MCU realitza diferents càlculs programats amb llenguatge C++ per enviar finalment la comanda de gir al volant i les comandes de parell a cada motor. Per poder controlar el gir de les rodes davanteres s’ha optat per la implementació d’un actuador lineal que actua sobre la caixa de direcció. Per últim, s’han definit solucions i dissenys bàsics pels elements especificats a la normativa de Formula Student i que s’han de complir per poder participar a qualsevol de les proves. Amb la futura execució d’aquest projecte, s’obtindrà un monoplaça capaç de realitzar la prova d’acceleració en menys de 6 segons i que complirà amb tots els punts especificats a la normativa. Treballant amb el hardware i software proposats en aquest projecte, es pot arribar a la realització de totes les proves de la competició, només implementant nous algoritmes de control i sense la necessitat de fer cap modificació sobre el hardware