基于全景影像的拖拉機遙控駕駛系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-17 15:51
農(nóng)民現(xiàn)場直接操作農(nóng)業(yè)機械,經(jīng)常要忍受惡劣作業(yè)環(huán)境,如灰塵、機械震動、噪音、化學(xué)噴霧等傷害。這對操作者身體健康極其不利。為研制適合在大棚、山地峭壁、果林等等低矮、險峻、復(fù)雜的環(huán)境下代替人工駕駛的遙控系統(tǒng),在研究和總結(jié)國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,綜合分析,提出基于全景影像系統(tǒng)的遙控駕駛系統(tǒng)。利用拖拉機安裝在車身的四個攝像頭實時拍攝作業(yè)環(huán)境,并將圖像壓縮、校正、拼接形成車身360度全景圖像后,由2.4G無線模塊傳輸?shù)讲僮髡叩目梢曔b控器的顯示屏。本研究采用農(nóng)夫502型履帶式拖拉機為試驗平臺。本文對針對遙控系統(tǒng)工作環(huán)境特點以及人工駕駛習(xí)慣確定了全景影像遙控駕駛系統(tǒng)的設(shè)計基本原則,并對履帶式拖拉機平臺的操作執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行自動化改裝。針對拖拉機惡劣的作業(yè)環(huán)境,系統(tǒng)在硬件設(shè)計中加入了抗震、抗干擾設(shè)計。為解決信號延時導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向過調(diào)現(xiàn)象,系統(tǒng)結(jié)合遙控操作數(shù)據(jù)變化趨勢,采用了超前滯后控制算法。為減輕勞動強度、提高效率、簡化遙控操作,系統(tǒng)在直線行駛中加入了局部自治控制方法,同時結(jié)合了人體工程學(xué),設(shè)計了一套舒適的操作面板。通過試驗,全景影像遙控系統(tǒng)在全景視頻拼接試驗中效果良好,但顯示畫面存在部分扭曲,在遙控操作時需注意保...
【文章來源】:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外遙控駕駛研究發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 國內(nèi)遙控駕駛研究發(fā)展?fàn)顩r
1.2.3 國內(nèi)外遙控駕駛研究的關(guān)鍵技術(shù)
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 研究方法
1.5 本章小結(jié)
第二章 可視遙控駕駛系統(tǒng)設(shè)計
2.1 設(shè)計原則
2.2 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)原理
2.3 執(zhí)行機構(gòu)選擇設(shè)計
2.4 操作面板設(shè)計
2.4.1 控制元件選擇
2.4.2 顯示設(shè)備選擇
2.5 全景視頻拼接系統(tǒng)設(shè)計
2.6 無線通信設(shè)計
2.6.1 無線模塊選擇
2.6.2 無線通信編碼規(guī)則設(shè)計
2.7 無線模塊傳輸延時測量試驗
2.8 本章小結(jié)
第三章 人機交互界面設(shè)計
3.1 引言
3.2 視頻顯示界面設(shè)計
3.3 操作界面設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第四章 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1 引言
4.2 中央處理器模塊設(shè)計
4.3 全景視頻遙控器電路設(shè)計
4.3.1 遙控器電路設(shè)計
4.3.2 車載控制器電路設(shè)計
4.4 電路優(yōu)化設(shè)計
4.4.1 電路抗干擾設(shè)計
4.4.2 電路抗震設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第五章 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 引言
5.2 可視遙控器程序設(shè)計
5.3 轉(zhuǎn)向控制程序設(shè)計
5.3.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸
5.3.2 轉(zhuǎn)向控制超前滯后補償
5.4 局部自治控制算法設(shè)計
5.4.1 局部自治原理
5.4.2 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4.3 模糊控制系統(tǒng)
5.4.4 局部自治模糊控制器設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
第六章 試驗與改進(jìn)
6.1 引言
6.2 全景視頻拼接試驗
6.2.1 攝像頭獨立安裝試驗
6.2.2 攝像頭集中安裝試驗
6.3 田間試驗
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拖拉機電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變論域兩級模糊PID控制研究[J]. 梅士坤,魯植雄,徐浩,鐘文軍,刁秀永,周晶. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[2]地磁陀螺復(fù)合測姿系統(tǒng)誤差補償方法[J]. 龍禮,張合,劉建敬. 火力與指揮控制. 2014(07)
[3]電子羅盤安裝誤差標(biāo)定與補償方法研究[J]. 范成葉,李杰,陳文蓉,景增增,劉俊. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2013(05)
[4]全景圖像拼接技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 江鐵,朱桂斌,孫奧. 重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(12)
[5]全景泊車系統(tǒng)及圖像拼接技術(shù)的研究[J]. 方財義,鄧軍,檀銀學(xué). 汽車零部件. 2012(11)
[6]高速插秧機無線遙控駕駛系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 謝昌盛,蔣蘋,胡文武,羅亞輝,童艷利. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[7]基于模糊理論的船舶航向控制仿真研究[J]. 陳磊,金超,吳開峰. 船電技術(shù). 2012(08)
[8]旋翼飛行機器人磁羅盤誤差分析及校準(zhǔn)[J]. 戴磊,齊俊桐,吳沖,韓建達(dá). 機器人. 2012(04)
[9]電子羅盤航向角數(shù)值處理方法研究[J]. 王雄,張菁. 信息技術(shù). 2012(04)
[10]360°全景技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展歷程[J]. 全政環(huán). 電腦知識與技術(shù). 2010(03)
博士論文
[1]遙自主移動機器人運動規(guī)劃與控制技術(shù)研究[D]. 仲訓(xùn)昱.哈爾濱工程大學(xué) 2009
碩士論文
[1]多視點全景圖像輔助泊車系統(tǒng)研究[D]. 眭昊天.蘇州大學(xué) 2014
[2]全景視覺泊車輔助系統(tǒng)算法研究[D]. 廖國品.華南理工大學(xué) 2013
[3]汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的研究[D]. 程德俊.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]挖掘機行走系統(tǒng)遙控控制的研究[D]. 蔣保珠.蘭州理工大學(xué) 2008
[5]智能移動機器人控制系統(tǒng)開發(fā)與研究[D]. 白博.西安電子科技大學(xué) 2007
[6]臨場感遙控駕駛系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王立娜.湖南大學(xué) 2007
[7]RoboCup中型組機器人全景視覺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
本文編號:3595008
【文章來源】:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外遙控駕駛研究發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 國內(nèi)遙控駕駛研究發(fā)展?fàn)顩r
1.2.3 國內(nèi)外遙控駕駛研究的關(guān)鍵技術(shù)
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 研究方法
1.5 本章小結(jié)
第二章 可視遙控駕駛系統(tǒng)設(shè)計
2.1 設(shè)計原則
2.2 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)原理
2.3 執(zhí)行機構(gòu)選擇設(shè)計
2.4 操作面板設(shè)計
2.4.1 控制元件選擇
2.4.2 顯示設(shè)備選擇
2.5 全景視頻拼接系統(tǒng)設(shè)計
2.6 無線通信設(shè)計
2.6.1 無線模塊選擇
2.6.2 無線通信編碼規(guī)則設(shè)計
2.7 無線模塊傳輸延時測量試驗
2.8 本章小結(jié)
第三章 人機交互界面設(shè)計
3.1 引言
3.2 視頻顯示界面設(shè)計
3.3 操作界面設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第四章 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1 引言
4.2 中央處理器模塊設(shè)計
4.3 全景視頻遙控器電路設(shè)計
4.3.1 遙控器電路設(shè)計
4.3.2 車載控制器電路設(shè)計
4.4 電路優(yōu)化設(shè)計
4.4.1 電路抗干擾設(shè)計
4.4.2 電路抗震設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第五章 全景影像遙控駕駛系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 引言
5.2 可視遙控器程序設(shè)計
5.3 轉(zhuǎn)向控制程序設(shè)計
5.3.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸
5.3.2 轉(zhuǎn)向控制超前滯后補償
5.4 局部自治控制算法設(shè)計
5.4.1 局部自治原理
5.4.2 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4.3 模糊控制系統(tǒng)
5.4.4 局部自治模糊控制器設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
第六章 試驗與改進(jìn)
6.1 引言
6.2 全景視頻拼接試驗
6.2.1 攝像頭獨立安裝試驗
6.2.2 攝像頭集中安裝試驗
6.3 田間試驗
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拖拉機電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變論域兩級模糊PID控制研究[J]. 梅士坤,魯植雄,徐浩,鐘文軍,刁秀永,周晶. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[2]地磁陀螺復(fù)合測姿系統(tǒng)誤差補償方法[J]. 龍禮,張合,劉建敬. 火力與指揮控制. 2014(07)
[3]電子羅盤安裝誤差標(biāo)定與補償方法研究[J]. 范成葉,李杰,陳文蓉,景增增,劉俊. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2013(05)
[4]全景圖像拼接技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 江鐵,朱桂斌,孫奧. 重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(12)
[5]全景泊車系統(tǒng)及圖像拼接技術(shù)的研究[J]. 方財義,鄧軍,檀銀學(xué). 汽車零部件. 2012(11)
[6]高速插秧機無線遙控駕駛系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 謝昌盛,蔣蘋,胡文武,羅亞輝,童艷利. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[7]基于模糊理論的船舶航向控制仿真研究[J]. 陳磊,金超,吳開峰. 船電技術(shù). 2012(08)
[8]旋翼飛行機器人磁羅盤誤差分析及校準(zhǔn)[J]. 戴磊,齊俊桐,吳沖,韓建達(dá). 機器人. 2012(04)
[9]電子羅盤航向角數(shù)值處理方法研究[J]. 王雄,張菁. 信息技術(shù). 2012(04)
[10]360°全景技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展歷程[J]. 全政環(huán). 電腦知識與技術(shù). 2010(03)
博士論文
[1]遙自主移動機器人運動規(guī)劃與控制技術(shù)研究[D]. 仲訓(xùn)昱.哈爾濱工程大學(xué) 2009
碩士論文
[1]多視點全景圖像輔助泊車系統(tǒng)研究[D]. 眭昊天.蘇州大學(xué) 2014
[2]全景視覺泊車輔助系統(tǒng)算法研究[D]. 廖國品.華南理工大學(xué) 2013
[3]汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的研究[D]. 程德俊.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]挖掘機行走系統(tǒng)遙控控制的研究[D]. 蔣保珠.蘭州理工大學(xué) 2008
[5]智能移動機器人控制系統(tǒng)開發(fā)與研究[D]. 白博.西安電子科技大學(xué) 2007
[6]臨場感遙控駕駛系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王立娜.湖南大學(xué) 2007
[7]RoboCup中型組機器人全景視覺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
本文編號:3595008
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