智能小车系统体系结构及导航策略分析

《智能小车系统体系结构及导航策略分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1给论•••..•••11.1'勰研究的冃的及意义••••…”•••……112国内外研究现状••:213主要研究内容及章节安排……-…313.1主要研免内容…•••••••••••…:31.3.2章节安排-•“31.4本章小结z42系统体系结构52.1体系结构介绍-52.1.1行为式体系结构…•••、.…52.12功能武体系结构--62.13混合式体系结构……-62.2智能小车体系结构••••••62.2.1使件路梅•---72.2.2软件结构io・.・.‘沁・'2.3本章小结………..143障碍物检测及避障算法研究3.1

2、视觉伺服技术173.1.1图像预处理……………173.12二（I化处理•“3.2多源信息融合技术-.，3.2.1多源信息蝕合靛义3.22信息融合系统的模型和结构…3.2.3信息融合方法………••••••….19，.…23•••23....23..273.3基F模糊综合评判的避障算法••・•、……-303.4本章小结…………334路径规划研肛…•…344.1路径规划概述…344.2路径规划方法--..……..-...344.2.1人工势场法-34422模瞬辑法•…•…3：4.3模那逻辑法在路径规划屮蝕应用.•…•…••…….

3、.......364.3.1履讎瞇制器的筑打4.3.2实验环境…434.3.3实验结果……•“43剧本剽'结445总结与展望•…“--"455.1总结••••••*"•••••••455.2展塑-45致谢川•……、川丿II川川川丿H.川.JH..HI•…•…..•.••JIL4?参考文款•““““…；48-5i1绪论智能小车，就是轮式移动机器人，它涉及图像处理、信息融合、自动控制及人工智能等多种技术，具有自动识别路径、自动驾驶、自动避障等功能。近年来，移动机器人的导航研究己成为多个领域的研究热点，不仅在工业、农业、航空、航

4、海、军事、医疗服务及H常生活中都有广泛的应用前景，而且对促进和推动相关学科的发展，加强理论和实际应用的结合，促进科技向牛产力的发展转化均冇重要作用。1.1课题研究的目的及意义随着科学技术快速的发展，对智能小车系统的研究提出了更高的要求，没有突破性的进展很难达到硏究的目的。从满足市场需求、提高社会效益和经济效益等角度来看，智能小车系统体系结构和导航策略的研究有着非常重要的实际应用价值和意义，对发展我国自己的智能小车导航技术有着极大的必要性和迫切性。视觉伺服技术和信息融合技术的广泛应用，极大地解放了人类劳动力，大幅度地提高了生

5、产效率，方便了人们的生活，为人类探索未知环境提供了一种解决途径。在医学领域，视觉伺服技术用于协助医牛做-些高难度手术，这些高难度手术比较复杂，一般单靠人力是无法完成的:在军事领域，利用多源信息融合技术实现无人驾驶进行侦查或作战，尽量避免人员伤亡，更好的诠释了"以人为木〃的理念;在交通管理领域，同时使用视觉伺服技术和信息融介技术实现图像监控和导航控制，有效避免了交通事故的发生。这些应用都需要解决一个复杂的问题：怎样在复杂背景下有效地识别目标，这些技术都是使用各类传感器获取当前的环境信息，对这些信息分析综合后得到有效的信息，根

6、据有效信息做出判断，进行准确控制。要想使智能小车的研究具有突破性的进展，在设计开发的过程中，必须考虑使用的技术是否高端、系统体系结构是否最优以及成本是否合理等因素，只有这些因素综合考虑后，设计开发的智能小草系统才能真正达到智能化。汽草工业今后的发展趋势就是车辆智能化，竞争的焦点将是智能小车的关键技术的研究，因此使用什么样的技术使系统智能化是关键问题。木课题以移动机器人具体模型一智能小车为研究对象，重点研究系统体系结构、视觉伺服技术、多源信息融合技术、避障策略和路径规划技术，通过对系统体系结构和导航策略的研究，目的是采用智能

7、小车的最优体系结构，利用已有的最新科技成果，提出最佳避障算法和路径规划算法，提高智能小车环境感知能力和路径规划能力，实现智能小车的自主导航，使智能小车的应用领域越来越广，从而提高工农业、医疗以及军事等领域的现代化程度.12国内外研究现状在国外，有关智能小车系统相关技术的研究成果已经比较成熟，一方面原因是研究的起步早，另一方面原因是投入的资金也比较多。20世纪50年代初，国外就开始研究人工智能、机器人视觉、自动导航等智能小车系统相关技术，美国首先开发了第一台AGVS（自动引导车辆系统）；瑞典随后也成功研制了一台自动引导车，这

8、是一款能装载轿车牢体的自动引导车;意大利紧接着也研制了一辆装备有摄像机、霍尔传感器以及PC机的实验智能车，该车进行了长距离实验，效果还不错:徳意志联邦大学对解能车辆系统的研究更具有突破性的进展，他们研发的智能原型革辆，使用机器视觉相关技术实现自动停车、自动驾驶的功能，并11具有比较好的稳定性:研究成果最