Actuation and modelling of an experimental vehicle for autonomous drive application

In recent years, autonomous driving has become one of the most important and challenging topics in automotive industry. When dealing with autonomous car, most of the attention is focused on high level trajectory planning algorithms and less attention is posed on the actuation level. In this paper, it is shown how to transform a commercial electric quadricycle into a full autonomous vehicle. The aim is to transform the vehicle for both full autonomous driving and for remote driving, thus a system for driver’s inputs actuation is presented. It comprises steering wheel, hydraulic brakes and accelerator pedal actuation. All the presented modifications to the vehicle structure are focused on the autonomous actuation of the vehicle accounting for its reversibility to allow the driver to take the control of the car in each moment, if required.

Negli ultimi anni, la guida autonoma è diventata uno degli argomenti più importanti e più stimolanti nell’industria automotive. Quando si parla di auto a guida autonoma, la maggior parte dell’attenzione è rivolta agli algoritmi di alto livello per l’inseguimento della traiettoria, mentre una minore attenzione viene posta a livello di attuazione. In questa tesi viene mostrato come trasformare un quadriciclo elettrico già in commercio in un veicolo completamente autonomo. L’obiettivo è trasformare il veicolo sia per la guida completamente autonoma, sia per la guida in remoto, quindi viene presentato un sistema di attuazione per i comandi del guidatore. Il progetto di tesi comprende l’attuazione del volante dello sterzo, dell’impianto frenante idraulico e del pedale dell’acceleratore. Tutte le modifiche effettuate alla struttura del veicolo sono rivolte all’attuazione autonoma tenendo conto della reversibilità, così da permettere al pilota di riprendere il controllo dell’auto in ogni momento, se necessario.