Diseño, Implementación e Integración de la Arquitectura de Comunicaciones y Frenada de Emergencia en un Vehículo Autónomo de Competición tipo Formula Student

Abstract

[ES] El FSUPV Team, equipo de Formula Student de la Universidad Politécnica de Valencia con 8 años de trayectoria en la categoría de Combustión, se decide a diseñar su primer monoplaza autónomo para competir en la modalidad de Driverless, acudiendo a las competiciones de España (FSS) y Alemania (FSG) en el verano de 2022. El presente trabajo recoge el proceso de diseño, implementación e integración de la arquitectura interna sobre la que se sostienen las diferentes partes del sistema autónomo, cumpliendo con todas las exigencias de seguridad y de normativa técnica de la competición. Se comenzará con el diseño de una infraestructura de comunicaciones basada en el framework ROS que permita el flujo adecuado de datos entre los distintos componentes del sistema autónomo y el resto del vehículo. En dicho contexto se desarrollará también un nodo central encargado de coordinar mediante software el correcto funcionamiento del prototipo, modelado como una máquina de estados de acuerdo a los requisitos de la competición. A partir de esta base se diseñarán los protocolos de supervisión y gestión de emergencias del monoplaza, desarrollando un sistema completo de frenada de emergencia que permita al vehículo detenerse de forma autónoma en caso de peligro.

[EN] The FSUPV Team, a Formula Student team from the Polytechnic University of Valencia with 8 years of experience in the Combustion category, decides to design its first autonomous car to compete in the Driverless modality, attending the competitions in Spain (FSS). and Germany (FSG) in summer 2022. This work includes the design, implementation and integration process of the internal architecture on which the different parts of the autonomous system are supported, complying with all the safety and technical regulations of the competition. It will begin with the design of a communications infrastructure based on the ROS framework that allows the adequate flow of data between the different components of the autonomous system and the rest of the vehicle. In this context, a central node will also be developed in charge of coordinating through software the correct functioning of the prototype, modeled as a state machine according to the requirements of the competition. From this base, the supervision and emergency management protocols for the car will be designed, developing a complete emergency braking system that allows the vehicle to stop autonomously in case of danger.