果园履带车自动导航自适应控制方法

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作者 张津 徐健 +1 位作者 王明辉 崔永杰 《农机化研究》 北大核心 2024年第12期8-14,82,共8页

为提高果园履带车自动导航精度和稳定性,兼顾成本和作业效率,提出一种基于模糊控制的自适应导航控制决策方法,并设计开发了一种自动导航嵌入式控制系统。首先,对果园履带车自动导航控制系统整体架构进行设计;其次,确定各关键子系统硬件... 为提高果园履带车自动导航精度和稳定性,兼顾成本和作业效率,提出一种基于模糊控制的自适应导航控制决策方法,并设计开发了一种自动导航嵌入式控制系统。首先,对果园履带车自动导航控制系统整体架构进行设计;其次,确定各关键子系统硬件和软件结构;再次,基于模糊控制与传统PID控制方法研究自适应导航控制决策方法,并基于MatLab/Simulink平台进行建模仿真;最后,将自动导航自适应嵌入式控制系统应用于果园履带车上进行性能评估,以及自适应控制和传统控制两种模式下的果园履带车自动导航过程对比试验。仿真结果表明:模糊PID控制方法的上升时间、超调量和稳态误差分别为0.17s、4.02%和±0.15%,相较于传统控制方法分别优化了5.88%、41.31%和34.78%。验证试验表明:自适应控制方式下果园履带车自动导航的横向偏差和纵向偏差平均值分别为6.24、9.65cm,相比于传统控制方式偏差平均值分别减小了33.97%和12.67%。所提出的果园履带车自动导航自适应控制方法和设计的嵌入式控制系统,不仅能够实现果园履带车自动导航过程的自适应调整,而且提高了自动导航的精度,保证了行驶的稳定性,可为果园履带车实际生产操作提供参考。 展开更多

关键词 果园履带车 自动导航 模糊控制 自适应控制决策 嵌入式系统

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新型自动引导车导航与控制系统 被引量：13

2

作者 陈无畏 施文武 +2 位作者 王启瑞 高立新 朱婉玲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期70-73,共4页

提出了一种可适应复杂环境、实时性强、鲁棒性好的自动引导车导航和控制系统 ,此系统集成了自动引导车的多种功能并采用在弧线上找点的方法进行导航。采用此系统的自动引导车不仅能快速处理环境信息 ,而且能有效避开动态和静态障碍物 ,... 提出了一种可适应复杂环境、实时性强、鲁棒性好的自动引导车导航和控制系统 ,此系统集成了自动引导车的多种功能并采用在弧线上找点的方法进行导航。采用此系统的自动引导车不仅能快速处理环境信息 ,而且能有效避开动态和静态障碍物 ,安全、可靠地驶向指定的目标。通过多种环境模式的仿真实验 。 展开更多

关键词 自动引导车 导航控制系统 设计

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基于动力学模型的自动引导车智能导航控制研究 被引量：13

3

作者 陈无畏 施文武 +1 位作者 王启瑞 何世娣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期90-93,共4页

提出了一种基于动力学模型的智能控制方法 ,将导航系统得到的信息输入智能控制器 ,由它输出自动引导车动力学模型所需要的控制量。因为该控制器记忆了自动引导车的动力学特性 ,所以使用此智能控制器的自动引导车能够较平稳地避开动态和... 提出了一种基于动力学模型的智能控制方法 ,将导航系统得到的信息输入智能控制器 ,由它输出自动引导车动力学模型所需要的控制量。因为该控制器记忆了自动引导车的动力学特性 ,所以使用此智能控制器的自动引导车能够较平稳地避开动态和静态障碍物。仿真实验结果表明 ,装有此系统的自动引导车能有效避开动态和静态障碍物 ,安全、可靠、平稳地驶向指定的目标 ,从而验证了本文提出的方法是正确和有效的。 展开更多

关键词 动力学模型 自动引导车 智能导航控制 仿真实验

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基于多级决策的多智能体自动导航车调度系统 被引量：11

4

作者 李晓萌 杨煜普 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1146-1149,共4页

提出基于多级决策和协作学习的方法来建立自动导航车 ( AGV)调度系统中每个 AGV所需要的动态分布式调度策略 .系统中的每一个 AGV都由一个具有两级决策能力的智能体控制 :在选择级 ,智能体采用 Markov对策框架下的强化学习方法 ,以根据... 提出基于多级决策和协作学习的方法来建立自动导航车 ( AGV)调度系统中每个 AGV所需要的动态分布式调度策略 .系统中的每一个 AGV都由一个具有两级决策能力的智能体控制 :在选择级 ,智能体采用 Markov对策框架下的强化学习方法 ,以根据其他 AGV当前的子任务建立自己的最有反应子任务 ;在行动级 ,智能体通过强化学习建立优化的动作策略来完成由选择级确定的子任务 .AGV调度仿真结果证明 ,该方法能提高系统的产量 。 展开更多

关键词 多智能体 自动导航车 调度系统 多级决策 MARKOV对策 强化学习 动态分布式调度策略

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基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统 被引量：6

5

作者 陈雷 成爽 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第2期125-129,共5页

为满足车辆定位需求并实现高效率停车场泊车导航,设计基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统,系统的车位信息监测模块通过结合泊车位上方LED照明装置和车位地面的光敏电阻形成光电检测装置,获取停车场车位状态信息后,经STM32单片机产... 为满足车辆定位需求并实现高效率停车场泊车导航,设计基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统,系统的车位信息监测模块通过结合泊车位上方LED照明装置和车位地面的光敏电阻形成光电检测装置,获取停车场车位状态信息后,经STM32单片机产生频率差异显著方波信号;可见光信号调制模块依据可见光通信原理,将方波信号经信号调制电路转换成电信号,驱动停车位的LED灯光源,传输光信号至定位导航模块;定位导航模块利用内置摄像头接收可见光定位信号,经信号解析、定位等步骤获取可见光信号来源位置信息,实现停车场泊车自动导航。实验结果表明,该系统可有效满足车辆定位需求,车辆定位误差控制在0.20 m范围内,且泊车导航所需时间较短,具备较高泊车导航效率。 展开更多

关键词 可见光通信 停车场 泊车 自动导航 LED灯 视觉分析

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农用无人车自动导航系统设计 被引量：1

6

作者 余科松 武志明 《农业工程》 2023年第3期35-42,共8页

设计了一套基于STM32控制的施药农用无人车,在设定路径和施药信息后能够自动导航完成作业,与无人机施药配合能够360°无死角地消除虫害,并且无须人工操作,省时省力。该自动导航设计是基于GPS定位和三轴航向角测定的控制算法,使用SDI... 设计了一套基于STM32控制的施药农用无人车,在设定路径和施药信息后能够自动导航完成作业,与无人机施药配合能够360°无死角地消除虫害,并且无须人工操作,省时省力。该自动导航设计是基于GPS定位和三轴航向角测定的控制算法,使用SDIO总线操作SD卡记录航行操作数据,加入实时的自检代码以进行路径修正,加入避障系统以保证人员和车辆安全。系统基于STM32开发板进行开发,扩展性和兼容性强,后续可继续增添新功能。 展开更多

关键词 农用无人车 自动导航 STM32 GPS 算法

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农用自动引导车视觉导航的研究

7

作者 胡干清 王继先 《安徽农学通报》 2008年第14期151-152,154,共3页

该文阐述了农用自动引导车的视觉导航的工作原理、控制系统以及工作流程,试验结果表明,视觉导航农用自动引导车具有可靠性高、跟踪误差小和实时性强等优点。

关键词 农用自动引导车 视觉导航 图像处理

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基于彩色视觉的自动引导车路标识别 被引量：3

8

作者 刘大维 王江涛 +1 位作者 严天一 陈秉聪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期87-90,共4页

针对基于彩色视觉导航的自动引导车的工作特点,对地面上预先铺设的彩色条带状路标图像信息进行了快速提取研究,提出了一种颜色分量近似的滤波方法。该方法简单、快速,减少了路标图像处理的计算量,提高了路标提取的实时性和鲁棒性。经在Q... 针对基于彩色视觉导航的自动引导车的工作特点,对地面上预先铺设的彩色条带状路标图像信息进行了快速提取研究,提出了一种颜色分量近似的滤波方法。该方法简单、快速,减少了路标图像处理的计算量,提高了路标提取的实时性和鲁棒性。经在QDU-I型自动引导车上实际应用表明,该方法可以解决图像处理计算量大而影响自动引导车决策系统的实时性问题。 展开更多

关键词 自动引导车 彩色视觉 导航 颜色识别

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丘陵山区田间道路自主行驶转运车及其视觉导航系统研制 被引量：38

9

作者 李云伍 徐俊杰 +3 位作者 王铭枫 刘得雄 孙红伟 王小娟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期52-61,共10页

自然条件的限制使得丘陵山区农产品和物资的田间转运难以实现高安全性的机械化作业。为此,该文研制了一种在丘陵山区田间道路上自主行驶的转运车及其视觉导航系统。该系统采用RTK-GNSS(real-timekinematic-global navigationsatellitesy... 自然条件的限制使得丘陵山区农产品和物资的田间转运难以实现高安全性的机械化作业。为此,该文研制了一种在丘陵山区田间道路上自主行驶的转运车及其视觉导航系统。该系统采用RTK-GNSS(real-timekinematic-global navigationsatellitesystem,实时动态-全球卫星导航系统)进行路网信息采集、实时定位和路径规划,利用机器视觉进行田间道路识别并提取路径跟踪线;田间道路非路口区域由机器视觉系统进行导航,路口区域采用RTK-GNSS实时定位进行导航。全局路径规划中对A*算法估价函数进行改进,将路口节点处的道路曲率及道路起伏信息引入代价函数。图像处理中强化道路上的阴影处理和信息融合,实现道路与背景的准确分割;然后将道路区域分块求取形心点,拟合后生成道路的虚拟中线作为局部路径的导航线。路径规划仿真表明,改进的A*算法能融合丘陵山地道路起伏变化的特征,规划的路径更合理。转运车自主行驶测试表明,在直线路径、多曲率复杂路径以及地形起伏路径3种工况下,自主行驶轨迹与实际道路中线的平均偏差分别为0.031、0.069和0.092 m,最大偏差分别为0.133、0.195和0.212 m;转运车沿道路中线自主行驶的平均相对误差分别为5.16%、11.5%和15.3%,满足田间道路转运车自主行驶的安全要求。 展开更多

关键词 农业机械 自动导航 机器视觉 RTK-GNSS 转运车 丘陵山区

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捣固车前端轨道偏差自动测量技术研究 被引量：3

10

作者 徐济松 张世红 +1 位作者 高春雷 何国华 《铁道建筑》 北大核心 2020年第2期124-126,130,共4页

提出了一种适用于临时维修作业捣固车的前端轨道偏差自动测量技术方案,测量系统采用惯性导航系统测量原理,结合智能化、集成化测控技术,搭载于捣固车上同步进出作业区间。利用测量系统在捣固车作业前后对施工区段进行轨道几何参数测量... 提出了一种适用于临时维修作业捣固车的前端轨道偏差自动测量技术方案,测量系统采用惯性导航系统测量原理,结合智能化、集成化测控技术,搭载于捣固车上同步进出作业区间。利用测量系统在捣固车作业前后对施工区段进行轨道几何参数测量与数据处理,指导捣固车精细化作业的同时,保证捣固与测量同步,有效解决传统模式存在的人工上道频繁、效率低、劳动强度大等问题。选取试验线进行快速且多次测量,自动计算获取轨向、高低、轨距、超高、高程等轨道几何参数,且各参数重复性偏差均达到指标要求。 展开更多

关键词 有砟轨道 捣固车前端轨道偏差 试验研究 自动测量 惯性导航系统

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基于视觉导航的AGV模糊-最优控制研究 被引量：24

11

作者 陈无畏 李碧春 +2 位作者 孙海涛 许张红 蒋浩丰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第24期2546-2550,共5页

介绍了基于视觉导航的路径识别算法,该算法能够较好地计算出自动引导车的相对位置,并通过相对位置信息,运用模糊-最优控制策略来实现自动引导车的路径跟踪控制。不同条件下所做的大量仿真计算均表明,基于视觉导航的模糊-最优控制器工作... 介绍了基于视觉导航的路径识别算法,该算法能够较好地计算出自动引导车的相对位置,并通过相对位置信息,运用模糊-最优控制策略来实现自动引导车的路径跟踪控制。不同条件下所做的大量仿真计算均表明,基于视觉导航的模糊-最优控制器工作稳定、切换平滑、跟踪控制误差小且有较好的抵抗外界噪声干扰能力。 展开更多

关键词 自动引导车 视觉导航 路径跟踪 模糊-最优控制

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基于模糊控制的智能车辆自主行驶方法研究 被引量：35

12

作者 熊波 曲仕茹 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2010年第2期70-75,共6页

车辆无人驾驶是智能交通系统的一个重要部分,其目标是开发在高速公路和城市道路环境下的辅助驾驶系统,旨在帮助乃至取代驾驶员,实现车辆自动控制和自动驾驶,减少交通事故发生,提高道路交通系统的效率,因此提出了一种基于机器视觉和模糊... 车辆无人驾驶是智能交通系统的一个重要部分,其目标是开发在高速公路和城市道路环境下的辅助驾驶系统,旨在帮助乃至取代驾驶员,实现车辆自动控制和自动驾驶,减少交通事故发生,提高道路交通系统的效率,因此提出了一种基于机器视觉和模糊控制实现智能车辆自主行驶的方法.该方法以CMOS摄像头为路径识别传感器,通过图像分析提取车道中心线,并引入速度反馈,形成闭环控制,建立一个由两个模糊控制器组成的分级模糊控制器控制车辆转向,并使用模糊控制代替传统的PID速度控制来控制速度.和常规的PID算法及模糊控制算法相比,改进的模糊控制算法使智能车在道路上更快速、平稳地运行,并且在转弯处的超调更小. 展开更多

关键词 智能交通 智能车 自动驾驶 模糊控制 视觉导航

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ROS智能车创新性实验设计及教学应用 被引量：9

13

作者 王雨蒙 王欣 +1 位作者 朱冰 郑晋军 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第6期182-186,共5页

以我校汽车工程学院智能汽车教学和课程成果为基础,开发了机器人操作系统(ROS)智能车;在此基础上设计了ROS智能车实验课程,包括自动导航实验、自动巡线实验、开放性自主实验3个实验项目,并依托学校首门智能汽车专业课程汽车智能化技术... 以我校汽车工程学院智能汽车教学和课程成果为基础,开发了机器人操作系统(ROS)智能车;在此基础上设计了ROS智能车实验课程,包括自动导航实验、自动巡线实验、开放性自主实验3个实验项目,并依托学校首门智能汽车专业课程汽车智能化技术开展了实验教学。实践表明,所设计的ROS智能车实验课程取得了良好的教学效果,提高了学生的实践能力和创新能力。 展开更多

关键词 机器人操作系统 智能车 避障 自动导航 路径规划

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基于视觉的机器人导航算法研究 被引量：6

14

作者 谭晓军 郭志豪 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第S1期127-131,共5页

针对近年来国内外组织的大学生机器人比赛的某类题目,提出了两种导航线识别的算法。经实践检验,此两种算法都具有较高的可靠性。与传统的图像处理方法相比,具有更强的针对性以及更好的实时性。

关键词 计算机视觉 机器人导航 自动导航车

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基于车牌识别数据的行驶轨迹重构和排放测算 被引量：8

15

作者 胡明伟 王守峰 +3 位作者 黄文柯 施小龙 黄文伟 王拓 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期111-120,共10页

随着特大城市的发展,柴油车等高排放车辆成为城市的主要移动污染源之一,对大气环境质量控制造成越来越大的压力.基于道路交通车辆的车牌自动识别数据集,从识别断面的车辆通过时空数据推算车辆的行驶轨迹,获取城市级别高排放车辆的热点... 随着特大城市的发展,柴油车等高排放车辆成为城市的主要移动污染源之一,对大气环境质量控制造成越来越大的压力.基于道路交通车辆的车牌自动识别数据集,从识别断面的车辆通过时空数据推算车辆的行驶轨迹,获取城市级别高排放车辆的热点行驶路径、出行特征及活动规律,为制定车辆减排政策(如高排放车辆的管控及低排放区划定等)提供定量方法和科学依据.提出基于地图应用程序开发接口(application programming interfaces,API)导航的车辆行驶轨迹重构方法,较为真实地还原车辆行驶路径,并结合移动源排放测算(motor vehicle emission simulator,MOVES)模型对行驶车辆的多种污染物排放进行估算.以中国深圳市运行的柴油车为研究对象,分析验证该方法的可行性及可靠性.结果表明,该方法可完整重构柴油车在深圳市的运行轨迹,并实现对排放的估算,为机动车污染物减排提供辅助决策支持. 展开更多

关键词 交通运输系统工程 柴油车 轨迹重构 车牌自动识别数据 导航API 排放测算 MOVES排放模型

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基于ARM Cortex系的视觉导航AGV双核控制器设计 被引量：4

16

作者 王可 黄晓华 +1 位作者 张健 仇家强 《机电工程》 CAS 2013年第10期1284-1287,共4页

为了实现视觉导航AGV的有效地实时控制,一方面需要高性能的运算处理器快速运行图像处理算法和路径跟踪算法,另一方面需要可靠的微控制器实现多样化的传感器信号采集及电机控制等低层行为。对此设计了基于ARM Cortex-A8和M3系列SoC的车... 为了实现视觉导航AGV的有效地实时控制,一方面需要高性能的运算处理器快速运行图像处理算法和路径跟踪算法,另一方面需要可靠的微控制器实现多样化的传感器信号采集及电机控制等低层行为。对此设计了基于ARM Cortex-A8和M3系列SoC的车载双核控制器。首先进行了操舵型AGV的机电系统分析,其次针对AGV的控制器功能需求分别进行了控制器的硬件设计和软件设计,其中使用了层次化的硬软件设计模型,并对主要功能程序模块进行了详细说明。最后在自主研制的AGV平台Anrot-I上进行了控制器的实验,通过对实际路径跟踪的数据图表分析,验证了该控制器能够同时运行图像处理算法和路径跟踪算法,并对AGV机电系统进行实时控制。实验结果显示,该控制器在性能和结构上的有效性。 展开更多

关键词 自动导航车 视觉导航 双核控制器 ARM

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基于STM32和OpenCV的室内智能安防车系统设计 被引量：1

17

作者 许嘉乐 张晴晖 +1 位作者 吕红亮 李俊萩 《现代电子技术》 2021年第19期173-177,共5页

围绕一种集火焰识别与定位、路线规划、自动巡逻、环境参数检测、险情预警等功能于一体的室内智能安防车设计,提出将测距法与地磁计相结合的路线规划导航方法,结合PID算法和椭圆拟合算法实现了小车自动巡逻时走直线与转向的精准控制。基... 围绕一种集火焰识别与定位、路线规划、自动巡逻、环境参数检测、险情预警等功能于一体的室内智能安防车设计,提出将测距法与地磁计相结合的路线规划导航方法,结合PID算法和椭圆拟合算法实现了小车自动巡逻时走直线与转向的精准控制。基于OpenCV库的Haar-Like特征训练分类器,实现对火焰及入室人员的智能识别,结合传感器采样信息实现对火焰位置的精准定位。系统由手机端、智能小车、网关、云平台组成。该设计解决了传统室内安防设备安装位置固定导致检测死角的问题,给未来的室内智能移动安防设计提供了一定的参考价值。 展开更多

关键词 室内智能安防车 STM32 树莓派 OPENCV 椭圆拟合算法 机器视觉 自动导航 级联分类器

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基于北斗-RTK的农用无人车设计与实现 被引量：5

18

作者 刘婷婷 郭佩佩 +3 位作者 高翔 洪志鹏 孟祥宝 黄家怿 《现代农业装备》 2022年第1期30-37,共8页

为有效提高农业生产作业效率,降低劳动力成本,设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的农用无人车,包括履带底盘设计与实现、控制系统设计与实现。该无人车以树莓派、TX2、STM32为核心控制器,通过STM32与TX2采集无人车位置、状态等数据... 为有效提高农业生产作业效率,降低劳动力成本,设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的农用无人车,包括履带底盘设计与实现、控制系统设计与实现。该无人车以树莓派、TX2、STM32为核心控制器,通过STM32与TX2采集无人车位置、状态等数据上传至树莓派,由树莓派进行综合分析决策。根据无人车的经纬度信息,针对非标准化果园进行循迹示教路径规划,针对标准化果园进行标准路径规划。利用距离与角度偏移量,可使无人车自适应调整回归到规划路径上。试验表明,该农用无人车具有良好的速度性能与行走转向性能,便于精确控制,对推广应用无人农机、提高农机自动化和智能化水平具有积极的促进作用。 展开更多

关键词 北斗导航 农用无人车 树莓派 STM32 自适应行走 自动避障

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自适应伸缩因子的变论域模糊控制的AGV纠偏 被引量：4

19

作者 孙立新 刘明立 +1 位作者 高春艳 张明路 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第10期21-26,共6页

针对自动导航车(Automated Guided Vehicle, AGV)纠偏控制响应较慢这一问题,提出了一种自适应伸缩因子的变论域模糊纠偏控制方法。建立了AGV的运动学方程,以车体位置、角度偏差为输入量,以车体转向角度为输出量,在设计模糊纠偏控制器的... 针对自动导航车(Automated Guided Vehicle, AGV)纠偏控制响应较慢这一问题,提出了一种自适应伸缩因子的变论域模糊纠偏控制方法。建立了AGV的运动学方程,以车体位置、角度偏差为输入量,以车体转向角度为输出量,在设计模糊纠偏控制器的基础上,引入了基于函数模型的参数自适应伸缩因子,将系统误差作为输入,将伸缩因子参数作为输出,实现了伸缩因子基于函数模型的参数实时自适应调整,使模糊变论域跟随误差变化而调整,避免因变论域不恰当导致控制效果变差的问题。最后通过MATLAB环境下的Simulink仿真研究,将该控制器的纠偏控制效果与传统模糊控制、传统变论域模糊控制的纠偏控制效果进行仿真对比,验证了该控制器的纠偏控制响应更快。 展开更多

关键词 自动导航车(automated Guided Vehicle AGV) 模糊控制 伸缩因子 纠偏控制

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移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用 被引量：16

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作者 穆卫谊 张广鹏 +2 位作者 黄玉美 闫雯 高恒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期560-567,共8页

为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行... 为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行了标定;通过对比实验可以看出,所提出的关系表达式提高了超声波传感器距离测量精度。在此基础上提出了利用自动导航车(AGV)单个侧面两个超声波传感器实现移动机器人在作业站点侧向、前向及姿态3个方向的位姿定位方法,最后将该方法用于自主研发的移动机器人的定位试验,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 超声波传感器 发散角 自动导航车定位

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