自动泊车的运动轨迹规划.pdf

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1、第55卷第9期V01．55No．9农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2017年9月September2017doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2017．09．019自动泊车的运动轨迹规划吴玲玉，白国振，管登诗(200093上海市上海理工大学)[摘要]为了解决反正切函数进行平行泊车轨迹规划时未考虑泊车速度变化及转向盘转角方向变化速度过快而产生的误差，提出了基于Clothoid曲线与圆弧相结合的方法来规划泊车轨迹。介绍了基于Clothoid曲线与圆弧规划轨迹

2、的详细过程。首先建立需要的Clothoid曲线的数学模型。在MATLAB中验证模型的可行性。确定车位尺寸极限值。其次在MATLAB中创建泊车环境，对初始航向角为零的情况规划泊车轨迹，对车身的整个泊车过程进行仿真。仿真结果表明：基于Clotlloid曲线与圆弧相结合的方法．可以满足无碰撞泊车的要求。[关键词]自动泊车；运动轨迹规划；数学模型；Clothoid曲线[中图分类号]U462．3[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2017)09-0085-05TrajectoryPlanningofAutomaticParkingWuLi

3、ngyu，BaiGuozhen，GuanDengshi(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)[Abstract】Inordertosolvetheerroroftheparallelparkingtrajectoryplanningwithoutconsideringthechangeofparkingspeedandthespeedofthesteeringwheelrotationangle．themethodbasedontheclothoi

4、dcurveandarcisproposedtoplanthepark—ingtrajectory．Thispaperintroducesthespecificprocessofthetrajectoryofclothoidcurveandcirculararc．First．establishthemathematicalmodeloftheelothoidcurve，verifythefeasibilityofthemodelinMATLAB，anddeterminetheparkingspacesize．Second，theparkin

5、genvironmentiscreatedinMATLAB，theparkingtrajectoryisplannedtothesituationof她Iodirectionan-Sic，andthewholeparkingprocessofthebodyissimulated．ThesimulationresultsshowthatthemethodbasedonclothoidcurveandarCcanmeettherequirementsofcollision-freeparking．[Keywords]automaticparki

6、ng；motiontrajectoryplanning；mathematicalmodel；Clothoidcurve0引言如今，人们的生活已然离不开汽车的参与。但是．停车位数量的增长却完全不能跟上汽车数量的增长，数量上的悬殊使得泊车环境变得倍加复杂，泊车车位日益紧张。狭小的泊车空间内进行泊车，极有可能与其他行驶的车辆、行人或者周边存在的其他障碍物发生碰撞。因此，自动泊车辅助系统(简称APA系统)的工程应用前景将日益广阔。顾名思义，自动泊车辅助系统就是不用人工干预，自动停车人位的系统。其工作原理是：车辆周围的雷达通过探测自身与周围物体之间的

7、距离和角度，通过车载电脑计算出操作流程配合车速调整方向盘的转动，驾驶者只需控制车速即可。可以说研发自动泊车系统势在必行。1CIothoid曲线收稿Et期：2017—02—16修回日期：2017--02—23Clothoid曲线是在Fresnel积分的基础上建立起来的，其特点就是曲率随曲线弧长线性变化[引。它在极坐标下的表达式为pl=A2(1)式中：_p——曲线上某点的曲率半径；Z——曲线上某点到原点的曲线长；A——曲线参数。在1=0处的点定义为曲线的原点，以曲线上的夹角为参数，则在笛卡尔坐标系下回转曲线终点坐标为：忙竿』孚幽㈤产孚』警如式中

8、：A——终点处切线与x轴处夹角：卜终点处的曲率。从表达式可看出，其曲线曲率与曲线弧长线性相关，曲率连续。农业装备与车辆工程2017正2基于Clothoid曲线与圆弧相结合的方法规