智能车避障触须算法中的障碍物探测研究

文章研究了一种基于智能车避障触须算法的障碍物探测的改进算法.介绍了障碍物地图的初步建立、不同速度值下触须和通行区域的计算以及改进算法的实现.在Visual Studio 2008平台上,通过在不同车速值下进行仿真计算,得到了每条触须上最近障碍物的距离,并依此分别给出了直观的仿真结果.文中通过将理论分析和仿真结果对比,指出了车速和单个障碍物点对结果的影响,并结合改进算法的目的和意义,证明了所实现的障碍物探测改进算法具有较高的可信性和实用性.     

视觉导航中分道线的二维重建与障碍物检测

针对视觉导航对道路分道线重建以及障碍物检测的功能需求,在对道路几何形态特性分析的基础上,建立了车道成像模型,对当前车道以及多车道进行了投影图像的二维重建;同时根据信息熵,引入路面单位像素灰度等级数的概念,实现了目标车辆或障碍物的初定位,利用Robinson边缘检测算子实现了对目标车辆或障碍物的精确定位。经大量实验证明,所设计的算法具有较高的实时性、准确性,满足了视觉导航对道路或分道线检测、障碍物检测的功能需求。     

多波长激光探测研究

为了实现对波长探测与识别的固态化，小型化。本实验研究了透过率与波长的关系。测量出在定波长范围内，透过率随波长而单调变化，运用这种特性，对632．8nm，808nm，1047nm激光进行了探测。     

地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术在地下障碍物探测中的应用

顶管施工属于非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,该项技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。但是,在顶管施工过程中一旦遇到地下障碍物,将导致顶管顶力突然增大,顶管顶进方向偏离设计轴线,严重影响顶管施工的顺利进行。福州市某污水顶管施工需要穿越河道,通过前期资料收集发现,河道两侧可能存在护岸抛石等地下障碍物。为了查明护岸抛石的分布情况,综合应用了地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术进行探测,既为后期顶管施工的顺利进行提供了参考依据,又降低了探测成本,提高了探测效率。     

基于单眼视觉和超声波室内障碍物检测系统在智能车上的应用

提出一种基于单眼视觉和超声波测距的树莓派智能机器人车检测静态和动态障碍物的方法.采用改进的单眼视觉障碍物检测算法,对室内的静态和动态障碍物进行轮廓检测,并利用超声波传感器测量机器人车与障碍物之间的距离.针对静态障碍物检测,在图像预处理阶段引入图像增强,并通过HSV图像提取不同障碍物颜色特征,以提高障碍物轮廓标定的效率和准确率.针对动态障碍物检测,结合背景差分与3D图像显示技术实现动态目标捕捉,并设置距离决策模块记录障碍物位置信息.试验结果表明,该方法可有效减少障碍物检测的平均消耗时间以及障碍物位置信息的错误率,提高室内障碍物检测的效率和准确性.     

频谱函数在YAG制导激光探测中的应用

Guiding technology, in which the outstanding is laser guiding technology will play an important part in future wars. A detecting method is proposed in this paper, considering the properties of YAG guiding laser to accurately detect the pulse YAG guiding laser emitted by guiding heads and consideringly filter out background perturbance so as to increase the accuracy of detection     

水下目标探测中的激光技术

通过对声波与光波在水中传播特点的分析以及声、光两种探测方式的比较,表明了激光在水下目标探测中的独特优势和应用前景。根据存在的问题,对水下探测中采用的关键技术进行了具体分析。     

激光光斑中心位置的探测

在分析四象限硅光电池探测器的局限性的基础上，本文提出了两种用ＣＣＤ作为激光光斑中心位置探测器的方法：对称法和曲线拟合法。文中阐述了探测原理，分析了它们的优缺点，并介绍了实验装置和实验结果。     

APD激光回波信号探测电路系统研究

本文分析了APD光电探测系统的噪声,研究了APD激光回波信号探测系统的组成原理与电路设计问题,以及为提高探测灵敏度、降低误码率在电路设计方面所采取的技术措施。给出了具有实际应用价值的APD信号放大电路和控制时序逻辑电路原理图。对APD光电信号探测系统设计具有一定的指导意义。     

智能探测车避障转向控制

针对智能探测车的转向系统是一个具有大延迟、非线性的复杂系统,对其建立精确的数学模型较为困难,且其航向易受到诸多因素干扰的问题,研究了预测控制中的动态矩阵法,提出一种新的智能探测车转向机构模型.该方法用障碍物的方向角和距离偏差作为参数,在预测控制算法中采用动态矩阵控制,输出前轮转向角,再将转向角预测量与实际转向角之和作为反馈,对转向角变化趋势做出预测.通过仿真验证了在不同纵向速度下,加入相同干扰时的系统响应.结果表明,该算法在智能探测车障碍物避让控制中,对外界环境的干扰具有较强的鲁棒性,能够满足智能探测车转向控制要求.     

自动导引小车局部智能避障的A*算法

实时局部智能避障是反映自动导引小车自主能力的关键, 研究利用二叉树和四叉树表示环境信息,提出了自主导引小车在多障碍物下的智能局部避障的A^＊算法.并给出仿真结果.     

缩微智能车目标检测系统的设计与仿真

为实现对车辆前方目标检测,提出并模拟了一种对缩微智能车前方目标进行检测的方案。在交通沙盘中,搭载ARM9开发板的缩微智能车,通过多种传感器数据融合采集缩微智能车的前方目标信息,然后再对数据进行集中处理。处理过程包括对视觉数据进行行人识别、对雷达数据进行目标状态分析,以及对通信数据进行分包,最后将数据包发送到监控平台完成前方运动目标信息的实时显示。仿真结果表明：该系统实现了对缩微智能车前方目标信息的实时采集,其采集精度和系统稳定性优于传统的目标运动信息采集系统。     

组合导航系统故障检测方法研究

针对传统的多导航源组合导航系统难以有效解决系统故障检测的问题,通过对卡尔曼滤波器中的残差进行分析,提出了一种新的故障检测方案,该方案有效利用了残差x2检测优点,可实时检测出系统故障。仿真结果表明,该方案故障检测率高,计算量小,整体算法实现简便。本方案已应用于实际工程中。     

借助外力助推的双足机器人越障及避障方法研究

由于仿人机器人在跨越大尺度障碍时需要重心大幅度地偏移,从而导致机器人容易摔倒或是跨越的距离有限,而通过引入外力的方法能有效地改善机器人的跨越性能.本文主要研究双足机器人在额外外力的辅助下,无碰撞地跨越大尺度障碍物的问题.首先,通过树形数据结构、相对轴矢量和相对位置矢量,建立了双足机器人的仿真模型.然后,通过规划多次曲线跨越轨迹、引入整个跨越过程中的局部避障非线性约束和其他跨越约束的方法,建立起双足机器人越障及避障的多变量非线性优化模型.最终,求解出了平面6自由度的冗余机器人越障及避障的2维步态,通过仿真验证了其能够跨过高度为其腿长43%的障碍物.原理样机跨越15 cm高,为其腿长32%的障碍物,证明了本文所提越障及避障方法的有效性.     

基于小波模极大值和SVM的智能车辆障碍物检测

针对复杂交通场景中智能车辆前向障碍物检测问题,根据障碍物的后视视觉特征,提出了一种基于小波模极大值和支持向量机的障碍物检测方法.利用小波变换对奇异信号的多尺度分析,并结合障碍物先验知识的多特征组合,对候选障碍物区域进行检测;构建了一种适合于交通场景中障碍物分类的二叉树支持向量机(BT-SVM)多类分类器,对候选障碍物区域进行确认识别.将该方法应用于高速公路、城区道路等多种交通场景中,实车实验结果表明了本方法的有效性、实时性和通用性.     

基于视觉的移动机器人实时避障和导航

阐述了移动机器人通过视觉传感器在不确定的环境中实现自主避障和导航的一种方法,首先讨论了路径规划的分层结构,然后通过简单的图像处理方法获取运动环境中的避碰点,最后给出机器人实现局部路径规划的算法,该方法有效地利用了全局环境地图和视觉信息。减少了计算量,提高实时性,通过仿真研究说明了该算法的有效性和可行性。     

Obstacle detection of mobile robot based on data fusion

To study the problem of obstacle detection based on multi-sensors data fusion,the multi-target tracking theory and techniques are introduced into obstacle detection systems,and the exact position of obstacle can be determined.Data fusion problems are discussed directly based on achievable data from some sensors without considering the specific structure of each individual sensor.With respect to normal linear systems and nonlinear systems,the corresponding algorithms are proposed.The validity of the method is confirmed by simulation results.