LED三維成像雷達及其在自動物流車上的應(yīng)用
發(fā)布時間:2017-05-04 07:14
本文關(guān)鍵詞:LED三維成像雷達及其在自動物流車上的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:三維成像雷達作為一種新型的光學(xué)探測技術(shù),廣泛地應(yīng)用于目標識別、機器人視覺、地形勘測、三維物體建模等領(lǐng)域。相較于傳統(tǒng)的雷達探測方式,三維成像雷達采集的信息更為豐富,同時具有速度快、分辨率高和可靠性高的優(yōu)點。目前市面上主要以激光雷達為主,而伴隨著LED技術(shù)的發(fā)展,相對于激光的昂貴與復(fù)雜,LED具有價格低廉、壽命長等特點。因此本文提出采用大功率LED陣列代替激光作為雷達光源,并利用高靈敏度面陣CCD器件,實現(xiàn)一定距離上低成本三維成像方案。同時,自動物流車是現(xiàn)代物流領(lǐng)域的一個重要研究課題。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境越來越復(fù)雜,人工操作方式已經(jīng)無法適應(yīng),因此自動物流車在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中變得越來越重要,受到了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。而導(dǎo)引技術(shù)則是自動物流車最核心的技術(shù),由于現(xiàn)有的導(dǎo)航方式均有各樣的缺點,因此本文提出采用LED三維成像雷達作為自動物流車的視覺導(dǎo)引裝備,并輔以車身控制系統(tǒng),最終實現(xiàn)物流車的自動導(dǎo)航。本文主要工作內(nèi)容如下:1.完成了基于LED光源陣列的三維成像雷達系統(tǒng)的整體設(shè)計方案;根據(jù)實驗預(yù)期完成元器件的選型與硬件設(shè)計,主要包括電源、LED光源、CCD器件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鏡頭、FPGA控制模塊等,以及LED光源準直透鏡的設(shè)計工作。2.完成基于LED三維成像雷達的自動物流車整體設(shè)計方案;物流車硬件由合作廠家提供,本人需對車體本身各硬件的測試以獲取必要設(shè)計參數(shù),同時完成對元器件進行選型與組裝,如電子羅盤、超聲測距模塊等。最后,完成物流車軟件部分的設(shè)計,包括數(shù)據(jù)采集模塊、圖像處理模塊和小車控制模塊等部分。
【關(guān)鍵詞】:三維成像 雷達 自動物流車 視覺導(dǎo)航
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN312.8;TN958.98
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-20
- 1.1 引言11
- 1.2 研究目的和意義11-15
- 1.3 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3.1 三維成像雷達研究歷史及現(xiàn)狀15-18
- 1.3.2 自動物流車AGV國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀18-19
- 1.4 課題研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)19-20
- 第二章 LED三維成像雷達原理及系統(tǒng)設(shè)計20-36
- 2.1 雷達探測原理簡述20-22
- 2.2 雷達系統(tǒng)介紹22-24
- 2.3 硬件方案設(shè)計24-33
- 2.3.1 LED光源模塊24-26
- 2.3.2 準直透鏡設(shè)計26-29
- 2.3.3 FPGA模塊29-30
- 2.3.4 CCD模塊30-31
- 2.3.5 DA轉(zhuǎn)換器31
- 2.3.6 其他硬件31-33
- 2.4 實驗與測試33-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 第三章 自動物流車AGV硬件構(gòu)造36-46
- 3.1 AGV小車硬件設(shè)計36-44
- 3.1.1 轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)36-37
- 3.1.2 光電編碼器37-39
- 3.1.3 驅(qū)動電機數(shù)據(jù)采集39-43
- 3.1.4 其他輔助設(shè)備43-44
- 3.2 AGV導(dǎo)航硬件設(shè)計44-45
- 3.2.1 電子羅盤設(shè)計44
- 3.2.2 超聲測距模塊44-45
- 3.3 本章小結(jié)45-46
- 第四章 自動物流車AGV軟件系統(tǒng)設(shè)計46-67
- 4.1 軟件功能總體概述46
- 4.2 數(shù)據(jù)采集46-54
- 4.2.1 三維成像雷達數(shù)據(jù)采集47-51
- 4.2.2 電機數(shù)據(jù)采集51-52
- 4.2.3 電子羅盤以及超聲波數(shù)據(jù)采集52-54
- 4.3 圖像處理54-62
- 4.3.1 圖像濾波處理55-57
- 4.3.2 灰度圖像二值化57-59
- 4.3.3 標標記59-61
- 4.3.4 三維信息提取61-62
- 4.4 小車控制62-65
- 4.4.1 系統(tǒng)控制軟件需求分析62
- 4.4.2 AGV小車行車記錄62-63
- 4.4.3 路徑規(guī)劃63-64
- 4.4.4 AGV小車行走控制64-65
- 4.5 本章小結(jié)65-67
- 第五章 自動物流車AGV實驗與測試67-75
- 5.1 自動物流車軟件測試67-71
- 5.2 自物流車行駛測試71-74
- 5.3 本章小結(jié)74-75
- 第六章 總結(jié)與展望75-76
- 參考文獻76-78
- 作者簡介78
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 賀小亮;李艾華;王聲才;;基于多分辨率和SMQT變換的電力設(shè)備紅外圖像增強算法研究[J];機電工程技術(shù);2007年11期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 白玉兵;復(fù)雜環(huán)境下雷達探測范圍可視化研究[D];湖南大學(xué);2013年
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本文編號:344638
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