הנדסת מערכת ותכנון מערכות מורכבות
מוח וירטואלי, רכב אמיתי: נהיגה אוטונומית מבוססת מודל
תהליך פיתוח (Model-Based Design) של נהיגה אוטונומית –
מסימולציה ב-Simulink ועד לפריסה על רכב אמיתי.
מציג:
אופיר ניסני, מהנדס אפליקציה צוות CDA
התהליך ההנדסי:
שימוש במתודולוגיית Model-Based Design המאפשרת מעבר רציף ומהיר מפיתוח וסימולציה ב-Simulink, דרך ייצור קוד אוטומטי, ועד לפריסה ישירה על החומרה ללא קידוד ידני.
המימוש בפועל:
קליטה והיתוך נתונים ממצלמה, IMU וחיישן אולטרסוני, עיבודם בזמן אמת במודל הבקרה, ותרגומם לפעולות נסיעה אוטונומית של רכב מרובע-מנועים מבוסס בקר Arduino.
טכנולוגיות מפתח:
Simulink, Arduino, ייצור קוד אוטומטי (Code Generation),
היתוך נתונים (Sensor Fusion).
תיאור הדמו:
הפיכת מודלים מורכבים למערכות אוטונומיות הפועלות בעולם האמיתי היא אתגר הנדסי הדורש גישור חלק בין סביבת הפיתוח לחומרה. בהדגמה זו נראה בזמן אמת כיצד סביבת Simulink משמשת כ"מנוע" שמאחורי רכב מרובע-מנועים חכם.
נציג תהליך מקצה לקצה המדגים כיצד שימוש ב-Model-Based Design מקצר משמעותית את זמן הפיתוח, משלב העיבוד והבקרה ועד לייצור קוד אוטומטי ופריסה ישירה לארדואינו (Arduino), והופך רעיונות למציאות.
מרכיבי הדמו:
- היתוך נתוני חיישנים (Sensor Fusion): קליטה ועיבוד משולב של נתונים בזמן אמת המגיעים ממצלמה, חיישן תנועה/תאוצה (IMU) וחיישן אולטרסוני, לטובת הבנת סביבת הרכב.
- מערכת הבקרה: שימוש במודל Simulink לניהול לוגיקת הנהיגה וקבלת ההחלטות של הרכב מרובע-המנועים.
- ייצור קוד אוטומטי (Code Generation): תרגום מודל הבקרה באופן אוטומטי לקוד מערכת, ללא צורך בכתיבה או התערבות ידנית.
- פריסה (Deployment) ישירה לחומרה: צריבת הקוד שנוצר ישירות על גבי בקר ארדואינו (Arduino) והדגמת נסיעה אוטונומית של הרכב במרחב הפיזי.
דגשים טכניים:
- Model-Based Design (MBD): מעבר רציף מתכנון וסימולציה ברמת המודל לייצור אוטומטי של קוד, מה שמונע שגיאות אנוש בכתיבת הקוד ומקצר דרמטית את זמני הפיתוח.
- סנכרון סביבת חיישנים עשירה: הדגמת היכולת לקלוט, לסנכרן ולעבד יחד מידע ממקורות שונים לחלוטין, כגון וידאו ממצלמה מול נתונים סדרתיים מ-IMU וחיישן אולטרסוני, כדי לייצר תמונת מצב אמינה למערכת הבקרה.
- אינטגרציה חלקה לחומרת מדף: ארכיטקטורה גמישה המאפשרת לקחת מודל התנהגותי שלם שפותח בתוכנה (Simulink), ולהטמיע אותו ישירות על גבי חומרה פשוטה ונגישה (Arduino) המניעה את הרכב בפועל.