随着现代工业的快速发展,天车作为一种物料搬运的特种运输设备在工业生产中发挥着重要作用。酿造环境中的天车在工业领域天车中具有一定代表性,提升酿造环境中天车的智能化水平对于提高酿酒厂生产效率,推动天车智能化发展具有重要意义。目前酿酒行业中的天车采用人工遥控的方式控制,费时费力且安全性较低,并且酿酒行业通常采用天车吊运抓斗的方式抓取发酵窖池内的原料,工人在操作抓斗的过程中易与窖池发生碰撞而损坏发酵酵泥。本文针对酿造环境中天车存在的上述实际工业问题展开研究,将天车改造为具备一定环境感知与自主避障能力的智能天车。主要工作如下:（1）针对酿造环境中天车三维障碍物检测问题,本文设计一种双激光雷达水平安装布局方案,提出一种基于分区多段动态阈值的径向有界最近邻聚类算法,实现了酿造环境中三维障碍物的实时检测。首先,本文设计一种双激光雷达水平安装布局方案,解决了单个三维激光雷达垂直安装盲区过大的问题,在适应酿酒厂天车的同时构建大范围感知视野。其次,提出一种基于分区多段动态阈值的径向有界最近邻聚类算法,解决了传统算法存在的欠分割、过分割和不适用于双激光雷达场景的问题,提升了聚类检测的距离。最后,通过不同场景下与其它算法的对比实验,验证了本文方法的优越性。（2）针对天车吊运抓斗抓料易与发酵窖池碰撞而损坏发酵酵泥的问题,本文提出一种基于视觉标签的发酵窖池边界检测与抓斗防碰撞方法,实现了发酵窖池边界的实时检测与抓斗防碰撞。首先,本文提出一种基于视觉标签的发酵窖池边界检测方法,解决了发酵窖池因负载遮挡而无法检测的问题。其次,提出一种基于视觉标签的抓斗防碰撞方法,利用视觉标签建立抓斗坐标系,通过视觉标签检测位姿求解抓斗最大外边缘顶点在相机坐标系下的坐标,结合发酵窖池顶点在相机坐标系下的坐标求得相关侧偏移量,进而通过限位实现抓斗防碰撞。然后,基于发酵窖池与抓斗检测的结果,提出一种基于滑动投影框的抓取点选取机制,为抓斗抓料选取最具抓取价值的位置,从而提高效率。最后,通过在真实酿造环境中的实验验证了所提方法的有效性。（3）针对天车避障控制问题,本文设计全局路径,将动态窗口法引入到天车领域并做适应性改进,提出一种基于局部目标点的全局路径与局部路径融合机制,并设计感知与控制系统,实现天车自主运行至目标工位并能依据实时检测的三维障碍物信息自主避障。首先,本文在现有天车平台上搭建感知与控制系统,进行相关硬件选型与软件架构设计。其次,依据工艺流程和厂房静态环境设计全局路径,保证天车在厂房静态环境不变时能自主运行至目标工位。然后,将移动机器人领域的局部避障控制方法引入到天车控制中并做适应性改进,提出一种基于局部目标点的全局路径与局部路径的融合机制,赋予天车自主避障的能力。最后,通过在真实酿造环境中进行天车作业综合实验,验证整个系统的可行性与有效性。