论文题目: 智能小车的避障及路径规划
论文类型: 硕士论文
论文专业: 测试计量技术与仪器
作者: 姚佳
导师: 金世俊
关键词: 自主地面行驶车辆,路径规划,避障,模糊控制方法,控制体系结构
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 地面自主行驶车辆在军事、民用、太空等各个社会生活领域都有着广泛应用前景,它的主要功能包括:侦察、监视、目标搜索;城市地形的军事行动;爆炸物处理;安全巡逻;反雷战等等。论文以地面自主行驶小车的避障与路径规划技术为核心,探讨了感知技术、系统结构等地面自主行驶车辆关键技术。论文不仅从理论上研究了自主避障行驶这一课题,还参与设计并架构了“探索者”号智能小车,通过实践证明了论文中环境感知单元、路径规划算法等研究结果的正确性。论文的主要研究内容和成果包括:论文分析研究了“探索者”号智能小车的运动系统,给出了小车的理想运动方程为进一步研究打下了理论基础。论文对航姿推算法进行了研究,给出了误差补偿的计算公式和实践中的误差补偿方案。论文设计并实现了分段式红外测距传感器和超声波测距传感器;研究了基于这两种传感器的机器人感知系统,最终设计并完成了感知单元系统板。实验证明,这种环境感知系统基本满足车辆自主避障行驶的需要。论文着重讨论了机器人的避障路径算法。该算法基于局部动态环境信息,具有较高实时性和自适应性。算法将路径规划分为无障路径规划和避障路径规划两种模式。每种模式均采用了模糊控制方法。针对模糊推理规则计算量大这一难题,论文提出了新颖的基于存储器的模糊推理算法,并证明了该算法可节省大量计算时间。论文讨论了“U形陷阱”问题,并从理论上提出了解决方法。论文研究了智能AGV的控制系统结构,并设计了具有较高实时性和自适应性的混合式结构控制系统。最后,论文给出了“探索者”号在室内、室外各种场景中的实验数据。实验证明论文中各项研究结果基本正确。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 AGV 技术的发展现状、研究背景及意义
1.1.1 AGV 技术的发展现状
1.1.2 AGV 技术的研究背景及意义
1.2 本文相关技术发展现状
1.2.1 导航、定位技术
1.2.2 感知技术
1.2.3 路径规划
1.2.4 控制体系结构
1.3 论文主要内容
第二章 小车的运动模型及定位方法
2.1 小车的运动模型
2.2 小车的定位方法
2.2.1 航姿推算法
2.2.2 航姿推算法误差分析
第三章 环境感知系统架构
3.1 红外线测距模块
3.1.1 红外线传感器测距的基本原理
3.1.2 分段式红外线测距模块
3.2 超声波测距模块
3.2.1 超声波测距原理
3.2.2 超声波测距模块设计
3.2.3 超声波测距实验结果分析
3.3 传感器配置及信息融合
3.3.1 传感器配置
3.3.2 传感器信息融合
3.4 环境感知单元系统板
第四章 路径规划
4.1 路径规划研究现状
4.2 路径规划总体设计
4.3 避障路径规划
4.3.1 模糊推理控制方式基本原理
4.3.2 避障路径规划模糊控制器设计
4.3.3 模糊推理控制算法SIA
4.3.4 SIA 算法分析
4.4 无障路径规划
4.4.1 模糊PID 控制原理
4.4.2 无障路径规划模糊PID 控制器设计
4.5 U 形陷阱问题研究
4.5.1 U 形陷阱问题
4.5.2 发现“陷阱”
4.5.3 逃离“陷阱”
4.5.4 U 形陷阱问题算法
第五章 控制系统架构
5.1 “探索者”号智能小车系统分析
5.1.1 “探索者”号系统任务
5.1.2 “探索者”号控制系统分析
5.2“ “探索号”智能小车控制系统
5.2.1 混合协商—反应式结构
5.2.2 “探索者”号控制体系结构
5.3 “探索者”号硬件系统介绍
第六章 实验结果及未来研究展望
6.1 实验结果及分析
6.2 论文小结及未来研究展望
6.2.1 论文成果小结
6.2.2 未来展望
参考文献
作者在校期间发表论文清单
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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- [5].智能小车运动控制系统研制[D]. 董刚.西安科技大学2009
- [6].智能小车识别系统设计[D]. 何立波.湖南大学2016
- [7].智能小车网络控制系统设计及时延对控制性能的影响研究[D]. 程继伟.重庆大学2014
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标签：自主地面行驶车辆论文; 路径规划论文; 避障论文; 模糊控制方法论文; 控制体系结构论文;