微型智能车设计及室内环境下的定位与导航

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xtinxtin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硬件仿真实验是研究智能交通系统的一种有效方法。在实验室环境下以一定比例微缩的交通路网和智能车辆作为实验工具开展车车、车路协同研究,与软件仿真相比,更能真实地反映出在实际应用环境下可能出现的各种问题。与实车实验相比,可降低实验风险,节约实验成本,有利于筛选备选方案。论文针对实验室车车、车路协同仿真平台,做出的研究工作和取得的研究成果如下:  首先,以TME4D车辆模型作为车身研发了适用于实验室仿真平台的微型智能车。在硬件电路方面,使用Altium Designer软件设计并绘制了主控制电路板、电机驱动电路板、磁导航装置电路板等。在控制软件方面,以UC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统作为软件基础,开发了微型智能车控制软件。此外,还使用QT软件开发了上位机监控软件,使实验人员能更清晰的了解微型智能车运行状态。  其次,设计了微型智能车磁导航算法,用于智能车跟踪铺设在仿真平台道路中央的引导磁带。该算法通过分析磁传感器数据获得微型智能车与引导磁带的相对位置,从而计算出智能车横向偏移量。根据此偏移量再调整舵机角度使智能车保持行驶在道路中央。对于引导磁带有交叉的路段,该算法能保证微型智能车不受干扰磁带影响,依然沿原路径顺利行驶,使智能车具有了在仿真平台上的匝道、十字路口等复杂路段行驶的能力。  最后,提出了一种实用的室内定位方案,解决了微型智能车在智能交通仿真平台上的定位问题。在这种方法中,使用卡尔曼滤波器和辅助更新算法融合智能车相对位置数据和绝对位置数据。首先,微型智能车通过读取嵌入在仿真平台上的RFID无源标签获得其绝对位置坐标,然后通过使用航迹推测法计算得出其相对位置坐标,最后通过卡尔曼滤波器融合这两种位置信息再得到智能车最优估计位置。此外,为了解决偶然出现的RFID无源标签漏读现象,本文提出了辅助更新算法用于帮助卡尔曼滤波器更新其观测量。  研发的微型智能车在智能交通仿真平台中可以进行各种车车和车路协同实验。通过实验证明,微型智能车功能完善,所提出的导航与定位算法能有效的对微型智能车进行导航和精确定位。
其他文献
巡线机器人能够沿输电线路爬行,利用携带的检测仪器代替人对杆塔、导线、绝缘子、线路金具等实施接近检查。这种作业方式,将大大减轻输电线路维护人员的劳动强度,提高巡检效率与
三维人脸重建(人脸建模)是多媒体领域一个极富挑战性的课题,人脸的三维模型在诸多领域都有应用,诸如电话会议、虚拟现实、动画与人脸识别、刑事鉴别等。为了逼真地重建三维入脸
原油蒸馏过程是炼油厂及大型石油化工企业的龙头。常压蒸馏是实现蒸馏过程的重要装置。常压塔四线350℃馏出含量是炼油厂常压蒸馏过程的重要质量指标,它与常压炉出口温度等多
随着机器人技术的成熟,越来越多类型的智能服务机器人融入到人类的日常生活中,行人目标识别和跟踪技术也逐渐成为机器人的关键技术。但是智能服务机器人在实际行人目标识别和
随着计算机与网络的不断发展以及社会信息化程度的日益提高,人们对获取信息的手段和方式提出了越来越高的要求。作为人类最有效便捷的通信交互手段,自然的语音交互方式在人机通
近年来,随着智能服务机器人研究的不断深入,使机器人获得更多的外界信息,完成更复杂的服务任务,是当前机器人研究领域亟需解决的问题。语义地图包含丰富的环境信息,并且可以
扩散张量成像(DTI)是一种非侵入性的能提供活体内水分子扩散运动的成像技术,它能检测传统MRI所不能观察到的组织的微观变化,是MR成像技术的重大突破。本文以重大神经疾病的临床
人机口语对话系统是基于语音的人机接口。近些年来,口语对话系统的研究成为一个热点,很多家机构投入其中,推出的系统多达上百个。不过这些对话系统大多是基于限定任务的,例如旅游
在工业制造生产过程中,对控制的需求越来越高。PAC是一种新型的可编程自动化控制器,在控制性能、信息处理、数据采集以及网络通讯能力具有一些比较显著的优点。PAC吸收了PLC
智能交通是解决当今由于经济的发展所带来的交通问题的根本办法,车流波是智能交通中的一个基本问题,它的研究需要大量的微观数据。传统上,这些数据是通过埋藏于地下的磁感应线圈