The implementation of autonomous driving systems are increasingly present in four-wheel vehicles. However, as it remains somewhat little explored territory for two-wheeled vehicles, it was decided to address the unique challenges that outfitting a motorcycle for manual to autonomous conversion presents. This thesis aims to explore and analyze the process of transforming a traditional motorcycle into an autonomous vehicle through the development of a conversion kit to add the required sensors, control units and actuators. First of all, the functions necessary for the design of each architecture of our system are analyzed and formulated in detail, taking into account the starting vehicle and the requirements to be respected. Subsequently, the functions described and prepared during the formulation are integrated and implemented in the motorcycle to obtain complete hardware integration of the system. In addition to hardware integration, it is crucial to also consider software implementation and development which includes programming devices, writing algorithms for data processing, as well as creating user interfaces for controlling the system. Images and data graphs are reported which demonstrate the efficiency and correct integration of the components. At the intersection of cutting-edge technology and automotive innovation, this thesis serves as a pioneering exploration into the realm of autonomous two-wheeled vehicles, shedding light on the challenges and advancements that pave the way for the future. The realized setup necessary to autonomously ride a two-wheeled vehicles represents the building block for further studies and experimental validation of autonomous riding systems.

L'implementazione di sistemi di guida autonoma è sempre più presente nei veicoli a quattro ruote. Tuttavia, poiché rimane un territorio poco esplorato per i veicoli a due ruote, si è deciso di affrontare le sfide uniche che presenta l’allestimento di una motocicletta per la conversione da manuale a autonoma. Questa tesi si propone di esplorare e analizzare il processo di trasformazione di una motocicletta tradizionale in un veicolo autonomo attraverso lo sviluppo di un kit di conversione per aggiungere i sensori, le unità di controllo e gli attuatori richiesti. In primo luogo vengono analizzate e formulate in modo dettagliato le funzionalità necesserie alla progettazione di ogni architettura del nostro sistema, tenendo conto del veicolo di partenza e dei requisiti da rispettare. Successivamente, le funzionalità descritte e predisposte durante la formulazione vengono implementate nella moto per ottenere una completa integrazione hardware del sistema. Oltre all'integrazione hardware, è fondamentale considerare anche implementazione e lo sviluppo del software che comprende la programmazione dei dispositivi, la scrittura di algoritmi per l'elaborazione dei dati, nonché la creazione di interfacce utente per il controllo del sistema. Vengono riportate immagini e dati grafici che dimostrano l'efficienza e la corretta integrazione dei componenti. All'intersezione tra tecnologia all'avanguardia e innovazione automobilistica, questa tesi funge da esplorazione pionieristica nel regno dei veicoli autonomi a due ruote, facendo luce sulle sfide e sui progressi che aprono la strada al futuro. La configurazione realizzata necessaria per guidare autonomamente un veicolo a due ruote rappresenta la base per ulteriori studi e validazione sperimentale di sistemi di guida autonoma.

From manual to autonomous motorcycle: design and realization of the experimental setup

Canavesi, Simone
2022/2023

Abstract

The implementation of autonomous driving systems are increasingly present in four-wheel vehicles. However, as it remains somewhat little explored territory for two-wheeled vehicles, it was decided to address the unique challenges that outfitting a motorcycle for manual to autonomous conversion presents. This thesis aims to explore and analyze the process of transforming a traditional motorcycle into an autonomous vehicle through the development of a conversion kit to add the required sensors, control units and actuators. First of all, the functions necessary for the design of each architecture of our system are analyzed and formulated in detail, taking into account the starting vehicle and the requirements to be respected. Subsequently, the functions described and prepared during the formulation are integrated and implemented in the motorcycle to obtain complete hardware integration of the system. In addition to hardware integration, it is crucial to also consider software implementation and development which includes programming devices, writing algorithms for data processing, as well as creating user interfaces for controlling the system. Images and data graphs are reported which demonstrate the efficiency and correct integration of the components. At the intersection of cutting-edge technology and automotive innovation, this thesis serves as a pioneering exploration into the realm of autonomous two-wheeled vehicles, shedding light on the challenges and advancements that pave the way for the future. The realized setup necessary to autonomously ride a two-wheeled vehicles represents the building block for further studies and experimental validation of autonomous riding systems.
LUCCHINI, ALBERTO
RADRIZZANI, STEFANO
SAVARESI, SERGIO MATTEO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
9-apr-2024
2022/2023
L'implementazione di sistemi di guida autonoma è sempre più presente nei veicoli a quattro ruote. Tuttavia, poiché rimane un territorio poco esplorato per i veicoli a due ruote, si è deciso di affrontare le sfide uniche che presenta l’allestimento di una motocicletta per la conversione da manuale a autonoma. Questa tesi si propone di esplorare e analizzare il processo di trasformazione di una motocicletta tradizionale in un veicolo autonomo attraverso lo sviluppo di un kit di conversione per aggiungere i sensori, le unità di controllo e gli attuatori richiesti. In primo luogo vengono analizzate e formulate in modo dettagliato le funzionalità necesserie alla progettazione di ogni architettura del nostro sistema, tenendo conto del veicolo di partenza e dei requisiti da rispettare. Successivamente, le funzionalità descritte e predisposte durante la formulazione vengono implementate nella moto per ottenere una completa integrazione hardware del sistema. Oltre all'integrazione hardware, è fondamentale considerare anche implementazione e lo sviluppo del software che comprende la programmazione dei dispositivi, la scrittura di algoritmi per l'elaborazione dei dati, nonché la creazione di interfacce utente per il controllo del sistema. Vengono riportate immagini e dati grafici che dimostrano l'efficienza e la corretta integrazione dei componenti. All'intersezione tra tecnologia all'avanguardia e innovazione automobilistica, questa tesi funge da esplorazione pionieristica nel regno dei veicoli autonomi a due ruote, facendo luce sulle sfide e sui progressi che aprono la strada al futuro. La configurazione realizzata necessaria per guidare autonomamente un veicolo a due ruote rappresenta la base per ulteriori studi e validazione sperimentale di sistemi di guida autonoma.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/218241