基于超声波传感器的平行车位自动泊车轨迹规划

基于超声波传感器全自动泊车系统,针对平行车位轨迹规划问题,建立车辆运动学模型进行分析,以逆向行驶的方法对泊车轨迹进行初步规划,通过对泊车轨迹进行约束分析,确定两段圆弧的圆心、半径、切点坐标和泊车起始点坐标范围,并用五次多项式对泊车轨迹进行平滑处理,避免转向突变。在MATLAB中对轨迹规划方案进行仿真实验。选取不同的起始点坐标进行轨迹规划仿真。仿真结果表明,采用此轨迹规划方案,可实现平行车位自动泊车,且泊车起始点在一个区间范围内,车辆起始点坐标选择范围广,实用性更强。     

基于滑模控制的自动泊车系统路径跟踪研究

现有的自动泊车系统研究,由于忽略实际车辆转向约束和初始位姿条件而影响实际车辆跟踪参考路径效果,本文提出基于B样条曲线的路径规划算法和基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制算法。首先,对车辆的运动过程进行研究,建立车辆的运动学模型。其次,基于B样条曲线理论建立非线性约束平行泊车路径优化函数,并分析车辆运动学约束条件。然后,结合非时间参考路径跟踪控制和终端滑模控制方法,提出基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制方法。最后,通过Simulink和Car Sim联合仿真,验证了规划路径的合理性以及路径跟踪控制器的效果。     

融合模糊与PID算法的自动泊车转向控制器

汽车自动泊车是一个典型的非线性控制问题,一般采用模糊控制方法来解决。以装有自动泊车系统的某款车为控制对象,针对车辆的转角、方向盘转角和车速之间的协调转向控制问题,提出一种融合模糊与PID协调控制算法。建立车辆动力学模型,推导出车辆在转向过程中方向盘转角与前轮转角、车速的约束关系。利用模糊逻辑和PID等控制理论,结合熟练驾驶员泊车经验,在Simulink中设计自动泊车转向控制器并模拟泊车过程。最后仿真验证该泊车策略的有效性。     

基于路径规划与跟踪的自动泊车系统研究

为了降低泊车系统控制器的建模难度,更好地完成自动泊车操作,提高泊车控制器对环境的适应能力,通过对自动泊车流程和控制进行研究,采用路径规划与跟踪方法,设计了一种自动泊车系统。     

基于势场的无人驾驶车辆最优路径规划算法

针对无人驾驶车辆在结构化道路环境中的路径规划问题,提出了一种能够实时避开障碍物的动态路径规划算法。首先基于道路与障碍物产生的势场构建环境势场模型;其次结合简化的3自由度车辆动力学模型预测车辆未来时刻的位置序列;最后针对道路上常见的换道避障问题,构建模型预测路径规划控制器。仿真实验结果表明,该方法在多种道路环境下规划的路径均能满足车辆行驶安全性的要求,且能够满足实时规划的需要。     

轮式移动机器人的最优变道路径规划

针对轮式移动除草机器人移动路线向导航线的变道问题,建立了导航测量坐标系,并给出了相关的导航与测量算法。根据导航线与机器人移动路线的平行与相交,考虑到机器人转向受最小转弯半径的约束,分别提出不同的路径规划,并证明了两种路径都是最优路径。给出了最优路径中一些关键数据和特征点的测量与计算公式,以及沿最优路径移动的控制程序。两种最优变道路径规划方法可用于依靠前轮转向的任何车辆或机器人。     

无人驾驶农用运输车路径规划研究

研究无人驾驶农用运输车避障路径的自动生成,给出了基于遗传算法的路径规划方法,并通过仿真实验证实了该方法的有效性。     

基于安全监测和路径修正的辅助泊车系统设计

针对在泊车过程中容易出现安全事故的问题,设计了一种基于安全监测和路径修正的辅助泊车系统。     

自动泊车的运动轨迹规划

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Clothoid曲线与圆弧相结合的方法,可以满足无碰撞泊车的要求。     

农业车辆自动导航系统综述

农业车辆的自动控制系统是车辆导航系统的重要组成部分.为此,主要介绍了国内外农业车辆自动导航系统的发展现状,概述了环境感知、路径规划、车辆模型的建立与控制方法等车辆导航的主要研究内容,并对其关键问题进行了分析总结,旨在对农业车辆自动导航系统实际的研究、开发提供了新的思路与建议.     

基于贪心遗传算法的穴盘苗补栽路径优化

温室育苗需要通过补苗移栽作业用健康钵苗替换穴盘内未发芽或劣质的钵苗,保证钵苗的质量。自动补苗移栽机可利用机器视觉获取穴盘苗健康信息,控制末端执行器抓取钵苗进行补苗作业,移栽效率高。穴盘内需补苗孔穴的位置具有随机性,对补栽路径进行规划,可进一步提高补栽效率。本文综合贪心算法和遗传算法的特性提出一种贪心遗传算法,在分段步长取8,优化代数取100时,可实现稀疏和密集穴盘的补栽路径优化,具有鲁棒性。贪心遗传算法所规划补苗路径长度与全遗传算法接近,均值差在443 mm以内;相比优化前的固定顺序法,贪心遗传算法路径长度可缩短33.8%~41.3%,缩短长度随空穴数量增加而加长;贪心遗传算法与全遗传算法规划补栽路径耗时分别为1.81 s和5.59 s。对比可知,贪心遗传算法更有利于自动移栽机输送单元和移栽单元间的动作衔接,可进一步提高自动移栽机效率。     

日产推出无形可视化驾驶辅助技术

在2019年国际消费类电子产品展览会上,日产展示的新科技可为驾驶员“预言”前方不可见位置即将来临的道路情况。该技术被称为Invisible-to-Visible(无形可视化)或I2V,它通过将车辆外部传感器信息与来自云端的实时交通数据信息相结合,建立车辆周围环境的全景图景,用来辅助驾驶者操纵车辆。基于该技术,驾驶者有望轻松获知前方拐角处或未知领域的交通状况,提前防范或做好预计,这不仅能大大降低行驶的风险,还能提升行车效率。该系统还可在交通拥堵时为驾驶员推荐最佳路径。另外,还可以通过扫描停车位实现自动泊车。     

智能汽车路径跟踪控制方法设计

智能车辆多模式驾驶仿真平台包括自动驾驶和手动驾驶等多种驾驶模式,路径跟踪控制一直是智能车辆研究的关键技术之一。针对智能汽车多模式驾驶仿真平台自动驾驶模式路径跟踪控制问题,结合车辆横向动力学模型,提出了一种基于RBF神经网络滑模控制的智能汽车路径跟踪控制方法,利用MATLAB/Simulink建立路径跟踪控制仿真验证模型,验证了控制方法的有效性。     

农业车辆导航系统中路径规划策略的研究进展

路径规划策略是农业车辆导航系统的重要组成部分。目前有3种主要的农业车辆导航路径规划策略:作物行跟踪策略、地头转向最优路径规划策略以及全区域路径规划策略。为此,综述了国内外在这个领域的研究进展,并提出了一些农业车辆导航系统路径规划研究的新思路。     

基于多项式理论智能车辆轨迹规划

运动规划问题是智能车辆关键技术之一,它可以分成路径规划和轨迹规划两部分。运动规划的目的是使智能车辆能够在复杂道路环境中平稳快速地行驶。针对智能车辆轨迹规划实时性及灵活性问题,基于多项式理论及微分平坦理论提出一种实时轨迹规划方法。首先,对智能车辆这一非线性系统的微分平坦性质进行分析并确定其平坦输入和输出,其次,通过一个完全参数化的多项式曲线进行智能车辆轨迹生成,最后,通过与B样条轨迹规划对比仿真验证表明该方法对于智能车辆的实时轨迹规划具有更好的有效性及可执行性。     

拖拉机自动驾驶路径规划算法研究与系统仿真

拖拉机无人驾驶与自动导航可有效解决人工操作存在的诸多问题,同时推进了作业方式的智能化进程。提出了一种用于拖拉机自动路径规划的算法,分析了算法实现的关键问题,并进行了算法的系统仿真。该算法可针对不同的拖拉机宽幅及转弯半径自动生成作业路径,为拖拉机无人驾驶和自动导航的实现提供了理论支持。     

基于改进人工势场法的路径规划决策一体化算法研究

车辆路径规划与决策算法是无人驾驶汽车的重要研究方向之一。现有的路径规划与路径跟踪决策算法中规划层与决策层存在时滞现象,往往会引起检测信息与真实行驶环境信息的偏差,使得规划的局部路径不能反映当前真实状态,是无人驾驶汽车安全行驶的不稳定因素。本文综合考虑了环境交通参与者与车辆自身运动学特征,建立了横纵向安全模型,对车辆目前行驶环境的风险特征进行了综合评估。在行驶环境特征与车辆动力学特征的基础上对传统人工势场法进行了改进,设计了基于虚拟力的局部路径规划与控制决策一体化算法,提升了算法在复杂动态环境下控制的可靠性。最后,利用Carsim/Simulink建立了联合仿真环境,分别对传统路径规划算法、路径跟踪算法与本文提出的路径决策规划一体化算法在典型工况下进行仿真。仿真结果表明,该算法能减小路径规划决策环节的时滞影响,为复杂动态环境下的无人驾驶车辆提供更加合理的控制方法。     

基于MPC的地下铲运机自主驾驶控制研究

随着矿山开采工作的不断深入,操作工人的工作强度和安全风险不断提高,地下铲运机自主驾驶系统可有效缓解这一现象,全局路径规划和轨迹跟踪是解决这一问题的关键技术。对于全局路径规划问题,建立地下铲运机的行驶环境栅格地图,并基于改进遗传算法进行全局路径规划,获得适应地下铲运机行驶的最优全局路径。对于轨迹跟踪,基于地下铲运机的运动学模型,采用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)设计路径跟踪控制器。通过MATLAB/Simulink仿真分析,可以规划出适合地下铲运机行驶的最优全局路径,并在路径跟踪控制器的控制下,地下铲运机能有效跟踪规划出的路径,跟踪误差控制在0.2 m以内,可以实现地下铲运机的自主驾驶。     

多约束情形下的农机全覆盖路径规划方法

为满足自主作业农机自动导航作业的需求并优化农机作业效率,在处理多种车辆转弯方式约束和农业地块约束的基础上,基于模拟退火算法提出一种混合规则路径规划方法。在多种作业约束处理方面,引入了农机转弯代价邻接矩阵来量化农机地头转弯方式的影响,通过采用内缩改进的道格拉斯-普克(Douglas-Peucker)拟合算法与求解采样点的最小凸包分别处理地块边界及障碍物边界。在使用角平分线的平行偏移法求得转向预留地块后,以转弯代价最小为优化条件对多种形状地块进行了最优作物行生成。在农机遍历顺序方面,利用模拟退火算法求解得到最优路径集,并通过单元拆解及合成的方式求解全覆盖遍历顺序,解决了传统规则遍历走法适应性差和大规模农机作业时经典模拟退火算法易陷入局部最优解的问题。实验表明,本文方法所得路径平均作业覆盖率达90.78%,平均作业占空比达85.10%。在同等作业条件下,利用本文方法所得路径比传统规则路径最多可节约距离消耗30.3%,比模拟退火算法所生成路径节约6.9%。说明本文规划算法可在多种约束下对农机进行作业路径规划,且具有较好的规划效果。     

自动泊车的超声波车位探测系统研究

超声波车位探测系统是自动泊车系统的重要子系统,该子系统以实现自动泊车为目标,基于DSP TMS320F2812和超声波传感器设计了系统方案,编写了控制程序。系统能够探测车位尺寸,判断是否符合自动泊车要求和判别车位类型。实车试验表明,该系统能够准确探测车位,为自动泊车系统提供外部环境参数。