关键字 |
| 自主车,高效的算法;避障;声纳传感器,监测、野生动物跟踪 |
介绍 |
| 无人地面车辆(作出),在军事和民用应用的巨大潜力,特别是在侦察、监视、目标捕获和监测等等。通常,车辆将有一组传感器感知环境,并将自主决定其行为或传递的信息在不同的位置向操作员将通过指令控制车辆(1、2、3、4)。全自动机器人的能力 |
| •获得关于环境的信息 |
| •工作aprotracted段没有人类的中介 |
| •移动要么全部或部分本身在其操作环境 |
| •避免损害人的情况下,财产,或本身。 |
| 自主机器人也可能经历这一过程被称为机器学习完成任务或适应不断变化的环境。 |
| 近年来,研究人员一直在努力实现更高程度的自治模式地面车辆通过注入微控制器和软件提高操作性能的方法。然而,它很少出现在文学,任何医生报告这些模型的成功实现野生动物监测。现代战争的极端恶劣条件,外太空和深海环境产生实用的自动车辆军事应用的需要,空间和海洋探险。这些相对near-team应用将推动自主汽车技术的成熟和成本的领域的更广泛的应用,如自动化公共交通将是可能的。然而,重大的技术进步将是必要的最简单和最重要的应用程序之前几乎可以解决。这些进步才会获得通过实现自主车辆测试床和积累经验与发展中技术 |
| 在下面几节中,实现自主采取的研究成果,详细介绍了结构分析和发展挑战。 |
相关工作 |
| 最近的事态发展在传感和控制技术自主无人地面车辆(作出)展示了能够准确地确定位置和速度信息;从而导致更好的性能作出的自主导航能力[5]。Koichi Ide和HirokuzuMatsuo TakashiGomi, 1994年,展示了关键技术采用非笛卡尔的方式建立一个高度组织的软件代理的响应控制程序[6]。2007年修改的避障算法。维持健壮的系统,该系统能够跟踪的路径旅行开始,后来当检测到障碍,开发一条新的道路车辆旅行[7]。目前的工作从这些文章等,范围扩展到包括设计、分析和测试自主地面车辆用于野生动物监测。 |
硬件和软件描述 |
| 硬件设计 |
| 作出充当监视工具捕获大气中的视频数据,并将数据传输到地面站的帮助下无线模块。它也可以从自治模式切换到地面站控制模式的帮助下无线TTL模块和控制从地面站完成。Computer-aideddesign被用来设计作出如图1所示。 |
| 硬件由直流电机驱动地面车辆、摄像机安装重新映射算法,确保故障安全机制在任何类型的信号损失。这将确保机器人返回基站(或预先确定的位置)[8]。Atmel ATmega2560单片机,选择成本低、效率高、易于编程,作为加工中心车辆;它是用以下组件制作: |
| •自动驾驶仪系统 |
| •全球定位系统 |
| •无线红外摄像机 |
| •电子速度控制器 |
| •光学流和超声波传感器 |
| •广播Trans-receiver |
| 制作的模型 |
| 外部结构(见图4和5)fabricatedusing丙烯酸材料有以下原因: |
| •可以被塑造成各种形状 |
| •能够承受高应力和应变 |
| •天气和防震的产权证明 |
| 自主移动小车是结合单片机、传感器、声纳、GPS、自动驾驶仪控制器,遥测装置,伺服马达,ESC,陀螺仪表,加速度计、磁强计、气压计等,使野生动物监控应用程序。基尔使用嵌入式软件被编译的“C”语言[9]。 |
分析和测试 |
| 在静态结构分析的重点是对测试fortotal变形。•冯•米塞斯应力也称为等效应力、剪切应力和应力强度感应地面车辆。四个轮子是固定和给定的载荷为14.709 N,作用力对下行方向如图6所示。丙烯酸材料的屈服强度69 MPa。应用加载·冯·米塞斯应力的3.648 MPa,见图7。结果表明,地面车辆能承受外加负载没有结构性的妥协。创建的应用负载压力是1.3097 e - 3 mm.The产生的应力和弹性应变图如下所示。 |
| 在静态结构分析的重点是对测试fortotal变形。•冯•米塞斯应力也称为等效应力、剪切应力和应力强度感应地面车辆。四个轮子是固定和给定的载荷为14.709 N,作用力对下行方向如图6所示。丙烯酸材料的屈服强度69 MPa。应用加载·冯·米塞斯应力的3.648 MPa,见图7。结果表明,地面车辆能承受外加负载没有结构性的妥协。创建的应用负载压力是1.3097 e - 3 mm.The产生的应力和弹性应变图如下所示。 |
| 影响分析 |
| 以来,提出操作AGV在崎岖的地形,如森林、机械进行了影响分析。影响设计的Cad造型一直在Catia V5进行一下R21软件[10]。测试车辆驾驶它到一个测试墙3 m / s, 10 m / s。 |
| contact-impact力的模型雷竞技网页版被开发而记住的材料和几何属性碰撞表面。相对位置和速度的信息导致了发展的一个有效的测试模型,如图9所示,也占能量耗散。这些特性是保证连续的接触力模型和变形(如果有的话)被认为是一个连续函数在总段接触。雷竞技网页版 |
| 产生的变形机器人设计.0600044 3 m / s的速度。沿着xaxis变形非常低,如图10所示。 |
| 给定速度3米/秒(图11),Von-misses压力中创建自主移动小车为56.511 Mpa,材料没有失败,因为丙烯酸的屈服强度69 Mpa。对于给定的速度10 m / s(图12),VonMises压力中创建AGV为79.978 Mpa。在这个速度,材料将会失败,因为VonMises应力值大于丙烯酸材料的屈服强度。 |
结论和未来的工作 |
| 自主无人地面车辆已成功开发和测试结构的完整性。进行文献综述研究中使用的传感器系统自主作出设计,自主作出导航的挑战和技术。基于结果的测试和分析部分,得出结论,系统能够在恶劣的条件下运行,如森林区域,在不影响预期的任务。未来前景的项目是开发一个智能自动引导车辆(i-agv)根据当前系统,防御功能。它可以通过引入目标定位和跟踪机制。自治系统也可以配备功能高清晰度图像和录像等地形测绘,self-localization etc.Future系统可以开发利用作出直观的图形用户界面导航,从而允许单个操作人员的指挥多个同时作出。这将使群技术或组织的行为。 |
数据乍一看 |
|
|
|
|
|
|
引用 |
- 诉经济特区,c . Dikilita z埃尔詹,h . Heceoglu a . bn a . Apak m . Gokasan和a . Mugan”传统的电动汽车转化为一个无人地面车辆(作出)”,《IEEE机电一体化,国际会议4月13 - 15日;2012年。
- a . Mohebbi s Safaee m . Keshmiri和美国Mohebbi,“设计、仿真和制造跟踪监视无人地面车辆”,《IEEE机器人和仿生国际会议上,2010年12月14 - 18日。
- a . Bouhraoua n . Merah m . AlDajani和m . ElShafei”设计和实现的无人地面车辆安全应用程序”,《7日机电一体化及其应用国际研讨会,4月20 - 22日举行;2010年。
- j - h。Lim, s - h。歌,j . - r。儿子,t - y。Kuc, h - s。公园和h - s。金”,一个自动化的测试方法对机器人平台及其组件”,国际期刊《软件工程及其应用,第4卷,问题3号,2010年。ShashidharMuppidi”,发展低成本无人地面车辆控制器和导航系统”,硕士论文,学院的工程和矿产资源,2008年西弗吉尼亚大学。
- 隆的无味、Koichi Ide和弘松尾”的发展一个完全自主地面车辆(FAGV)”应用人工智能系统,加拿大公司,1994。
- Cellini m;马蒂斯著名,r;Pollini l;Innocenti, M。,"Obstacle Avoidance for Autonomous Ground Vehicles in Outdoor Environments," Intelligent Vehicles Symposium, 2007 IEEE , vol., no., pp.258,263, 13-15 June 2007
- 莱因霍尔德百灵达,威廉·特拉维斯抢日报》大卫•贝福WilfriedKubinger,沃尔夫冈Herzner和维克多Fehlberg。(2005)“流氓——自主地面车辆沙漠驾驶2005年DARPA挑战赛”,IEEE会议上智能交通系统页。644 - 649年,2005年。
- a . Ko和h . y . k .刘“机器人辅助应急搜救系统无线传感器网络”,国际先进的科学和技术杂志,3号卷,69 - 78年,2009年。哈蒙,美国“地面监视机器人(GSR):一个自治车辆设计交通未知的地形”,IEEE机器人与自动化学报,第三卷,3号第279 - 266页,1987年。
|
菜单
