基于THMR-V平台的引导式遥控系统的设计与实现

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自主能力是一个综合性的问题,受到环境的不确定性、传感器的局限性以及车体控制的复杂性等多方面因素制约,自主驾驶汽车对突发环境的应变能力仍未能达到应用要求。因此,本文提出了智能汽车的引导遥控方案,并基于此开发出了一套可靠、实用的引导遥控系统。该系统研究了引导遥控技术,使得复杂路况下在自主驾驶相对困难时,可以启用引导遥控系统对汽车进行远程控制,并实现了自主驾驶和引导式遥控驾驶之间的无缝隙切换。   本文是关于室外智能车引导遥控系统方面的研究,课题是清华大学智能技术与系统国家重点实验室承担的国家“十一五”项目的子项目。   本项目研究利用环境图像信息、结合电子地图和无线通信技术,通过移动指挥站遥控多台移动机器人的关键技术,实现在中等起伏的复杂地形下安全、可靠、稳定、操作简便的引导式遥控。   本文的主要工作内容是在THMR-V的实验平台上,开发了基于Linux操作系统的智能车引导式遥控系统。论文第三章主要介绍引导遥控系统的总体架构,分别介绍无人车与移动指挥车的各组成部分。第四章分析了引导遥控系统中涉及到的引导避障算法,该算法是将改进的角度势场法结合路径跟踪算法,并进行了仿真实验。用斥力和引力分别描述障碍物和目标点对智能车的影响,并对二者的作用力加以分析,以便决定智能车的行进方向。在智能车遇到复杂环境无法自主做出决策时需要操作员进行引导规划。第五章介绍无线通信系统的选型、通信协议及编程实现。第六章介绍引导式遥控系统的软件设计及实现,包括地图监控界面、视频监控界面及引导遥控流程分析。
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