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文檔簡(jiǎn)介
1、近年來(lái),地震、海嘯、核泄漏等災(zāi)難的發(fā)生,給人類帶來(lái)了沉重打擊和損失。而在救援現(xiàn)場(chǎng),還有一些救援人員不方便實(shí)施救援的地方(如有輻射,有毒等)。因此,讓機(jī)器人來(lái)代替人類進(jìn)入救援現(xiàn)場(chǎng)來(lái)完成救援工作是十分必要的。在去往救援現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程中,可能需要機(jī)器人駕駛車輛進(jìn)入救援場(chǎng)地。目前在機(jī)器人駕駛方面的相關(guān)研究,并不能滿足現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人駕駛的需要。所以,本文針對(duì)機(jī)器人駕駛車輛的需求,從人工輔助機(jī)器人駕駛及機(jī)器人自主駕駛兩個(gè)方面進(jìn)行研究,提出機(jī)器人駕駛車輛
2、行駛的算法。
機(jī)器人在駕駛車輛過(guò)程中,只能利用機(jī)器人本身的感知裝置完成對(duì)道路的識(shí)別。本文對(duì)已知的DRC競(jìng)賽中的道路模型進(jìn)行識(shí)別,首先對(duì)相機(jī)所拍攝的道路圖像中的藍(lán)色障礙物體進(jìn)行檢測(cè),并給出其三維空間位置信息。并利用二維激光雷達(dá)的廣角度掃描及直接得到障礙物的角度和距離的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)道路障礙物的檢測(cè),彌補(bǔ)了僅使用相機(jī)進(jìn)行圖像處理的不足。該方法能夠較好的完成對(duì)此種道路模型的識(shí)別。
對(duì)于輔助實(shí)現(xiàn)機(jī)器人駕駛過(guò)程的算法研究,主要根
3、據(jù)低速下車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和對(duì)車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程的分析,對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角與車輛轉(zhuǎn)彎半徑之間的關(guān)系進(jìn)行了擬合,給出了兩者之間的相關(guān)性。對(duì)相機(jī)拍攝的圖像,人工判斷出可行駛的區(qū)域,并在圖像中給出下一行駛目標(biāo)點(diǎn)。再通過(guò)相機(jī)標(biāo)定給出像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的映射關(guān)系,對(duì)下一行駛目標(biāo)點(diǎn)與初始目標(biāo)點(diǎn)的位置進(jìn)行運(yùn)算得出方向盤的角度,在圖像中給出預(yù)期的車輛行駛軌跡。并在matlab上進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明采用該方法獲取的行駛輔助線對(duì)車輛的行駛方向進(jìn)行了預(yù)驗(yàn)證,為控制車輛行
4、駛方向提供了參考。
對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主駕駛車輛行駛的算法研究,以完成DRC競(jìng)賽任務(wù)為目標(biāo),對(duì)競(jìng)賽的場(chǎng)地模型進(jìn)行道路識(shí)別。通過(guò)相機(jī)和激光雷達(dá)的聯(lián)合使用給出障礙物的角度和空間位置信息。并根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立轉(zhuǎn)彎半徑與車輛運(yùn)動(dòng)軌跡的模型,通過(guò)對(duì)車輛下一行駛目標(biāo)點(diǎn)與障礙物的距離設(shè)置,求出下一目標(biāo)位置點(diǎn)的坐標(biāo)和關(guān)鍵點(diǎn)位置。最后得出到達(dá)下一行駛目標(biāo)點(diǎn)的位置時(shí)車輛的行駛軌跡。并對(duì)算法進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了該方法能夠?qū)崿F(xiàn)在已知場(chǎng)地模型的情況下不
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