【源码】基于STM32和Python的迷你自动驾驶赛车系统

项目简介

本项目为迷你自动驾驶赛车的第三次迭代，专注于激进驾驶场景。采用低成本的STM32F103C8T6作为控制器，融合多种传感器数据，实现室外相对定位、轨迹生成与跟踪等功能。赛车可按预设优化路径点在赛道行驶，还能作为低层级控制器为高层级代理服务。

项目的主要特性和功能

1. 定位与里程计：借助GPS数据在开放室外环境定位，融合GPS、光流、IMU + 罗盘及车辆推进系统模型数据获取里程计信息，确保不同传感器状态下的定位精度。
2. 轨迹相关：用3阶贝塞尔曲线从给定路径点生成轨迹，离线轨迹优化结合加权势场的成本函数，根据有序路径点区域找到最优坐标。
3. 控制功能：速度控制采用非对称非线性控制器，转向控制采用开 + 闭环渐进P控制器，支持预制动功能，可提前转弯减速，能根据光流数据更新路面摩擦系数应对车辆打滑。
4. 调试与通信：配备地面控制系统（GCS），可记录数据、实时绘制车辆位置，车辆具备V2X通信能力，硬件支持多智能体间通信。
5. 安全机制：系统有多重故障保护措施，如超出GCS范围自动停车、主控制器故障时次控制器接管。

安装使用步骤

环境与工具准备

1. 安装Arduino IDE（版本1.6.13或更高），通过Arduino IDE的开发板管理器安装Cortex M3 SAM开发板包。
2. 安装Python，使用以下命令安装依赖库： pip3 install matplotlib pip3 install numpy pip3 install pyserial pip3 install scikit-learn

代码与文件配置

1. 从指定链接（https://drive.google.com/file/d/1j8or7khmo2Z-QlrW-FHwhAybPbwVp9Ex/view?usp=sharing ）下载硬件文件，解压到“Arduino/hardware”文件夹。
2. 将“libraries”文件夹放入“Arduino/libraries”目录；ino文件存放在个人的Arduino草图文件夹；GCS文件夹放在存放Python文件的位置。

上传代码

1. 在上传设置中，将CPU速度设为超频（128Mhz），上传方法设为串行。
2. 若使用Linux系统，首次上传可能遇权限问题，执行以下命令解决： cd path/to/hardware/Arduino_STM32-master/tools/linux sudo chmod +x * cd stm32flash sudo chmod +x * 然后重启Arduino IDE再尝试上传。
3. 若出现“Failed to init device.”错误，需在上传前按下stm32f103c8t6的复位按钮。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】