隨著人工智能和計算機技術的高速發(fā)展,地面無人車輛逐漸成為人工智能應用的重要領域之一。無人駕駛技術是地面無人車輛的核心,是集計算機、數(shù)學、控制、信息、測繪等多學科于一體的綜合性前沿科學技術。地面無人車輛主要分為輪式車輛和履帶式車輛。目前,研究較多的是輪式車輛,如百度無人車、谷歌無人車等,輪式無人車輛主要用于生活、企業(yè)等民用領域,而履帶式無人車輛的研究相對較少,主要應用在軍事、消防、抗震救災等領域。地面無人車輛技術主要是通過大量傳感器獲取環(huán)境障礙物信息,然后自主進行路徑規(guī)劃做出運動決策,使得車輛能夠安全最快的到達目標位置,從而實現(xiàn)地面無人車輛的運動規(guī)劃導航控制。履帶式車輛由于自身結構的特點和需求,其運動方式與輪式車輛不盡相同,因此履帶式無人車輛的路徑規(guī)劃問題亟待解決,以實現(xiàn)履帶式無人車輛在軍事、工業(yè)、消防、救災等領域的應用。論文圍繞履帶式無人車輛進行研究,主要內(nèi)容包括如下幾個方面:(1)提出一種環(huán)境信息已知情況下的車輛全局路徑規(guī)劃方法。將移動機器人車輛看做質(zhì)點,在不考慮車輛運動狀態(tài)的前提下,首先采用柵格分解法對移動機器人車輛的地圖信息進行環(huán)境建模,構造路徑規(guī)劃問題的數(shù)學模型,然后對傳統(tǒng)蟻群...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 無人地面車輛國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 無人地面車輛國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 無人地面車輛國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 路徑規(guī)劃方法的研究綜述
    1.4 履帶式機器人車輛路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀及分析
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
2 環(huán)境信息已知情況下的車輛路徑規(guī)劃方法研究
    2.1 引言
    2.2 路徑規(guī)劃方法理論基礎
        2.2.1 環(huán)境感知地圖建模
        2.2.2 路徑規(guī)劃問題的數(shù)學建模
    2.3 基于改進蟻群算法的全局路徑規(guī)劃
        2.3.1 傳統(tǒng)蟻群算法基本原理
        2.3.2 蟻群算法的改進設計
        2.3.3 參數(shù)選擇分析
        2.3.4 算法流程與實現(xiàn)
    2.4 仿真實驗與分析
    2.5 本章小結
3 環(huán)境信息未知情況下的車輛路徑規(guī)劃方法研究
    3.1 引言
    3.2 滾動窗口算法理論
    3.3 A*算法
        3.3.1 A*算法基本原理
        3.3.2 A*算法流程與實現(xiàn)
    3.4 基于改進蟻群-A*混合算法的局部路徑規(guī)劃
        3.4.1 改進蟻群-A*混合算法的設計
        3.4.2 混合算法的流程與實現(xiàn)
    3.5 仿真實驗與分析
    3.6 本章小結
4 基于履帶式車輛中心轉向的路徑規(guī)劃方法研究
    4.1 引言
    4.2 履帶式車輛基本結構與工作原理
    4.3 機器人車輛轉向運動分析
        4.3.1 輪式車輛轉向運動分析
        4.3.2 履帶式車輛轉向運動分析
    4.4 履帶式無人車輛運動學模型
    4.5 履帶式無人車輛動力學模型
    4.6 基于履帶式車輛中心轉向的路徑規(guī)劃方法
        4.6.1 履帶式車輛轉向時間的預測計算方法
        4.6.2 基于履帶式車輛中心轉向的路徑規(guī)劃
    4.7 本章小結
5 履帶式無人車輛路徑規(guī)劃方法實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 履帶式機器人小車平臺體系架構
    5.3 履帶式無人車輛轉向時間預測計算方法的實驗驗證
    5.4 履帶式無人車輛路徑規(guī)劃方法的實驗驗證
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
攻博期間發(fā)表的科研成果目錄
致謝



本文編號：3861880