礦用無(wú)軌膠輪車無(wú)人駕駛系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)人駕駛車輛已成為當(dāng)今汽車領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)，是未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的主流方向。無(wú)人駕駛系統(tǒng)是集導(dǎo)航定位、環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、行為決策控制等多種技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。早在二十世紀(jì)五十年代，國(guó)外就開(kāi)始無(wú)人駕駛車輛的研制，而現(xiàn)今世界無(wú)人駕駛車輛主要的研究方向是在高速公路環(huán)境和城市道路環(huán)境下的無(wú)人駕駛車輛的研制，而針對(duì)于特殊環(huán)境下的無(wú)人駕駛車輛至今少有人提及。
　　礦用無(wú)軌膠輪車作為煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)闹匾M成部

2、分，是制約煤炭開(kāi)采量及生產(chǎn)效率的瓶頸。礦井輔助運(yùn)輸?shù)墓ぷ鳝h(huán)境較為惡劣，屬于高危環(huán)境，如何實(shí)現(xiàn)其無(wú)人駕駛，對(duì)于減少財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡率，降低運(yùn)輸成本，提高采礦工作效率，具有重大的應(yīng)用前景和戰(zhàn)略價(jià)值。本文所研究的礦用無(wú)軌膠輪車無(wú)人駕駛系統(tǒng)是針對(duì)地下巷道這一特殊環(huán)境進(jìn)行的研究分析。
　　對(duì)現(xiàn)有無(wú)軌膠輪車進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)，涉及到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、踏板機(jī)構(gòu)和換擋機(jī)構(gòu)三部分，使用電機(jī)來(lái)取代人為操作，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的行為操作。由于井下工作環(huán)境惡劣，

3、難以使用GPS對(duì)車輛位置進(jìn)行定位，視覺(jué)傳感器避障方案也難以實(shí)現(xiàn)，因此本文采用超聲波傳感器和激光雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)道路環(huán)境信息的檢測(cè)，采用霍爾傳感器測(cè)量車輛行駛速度，位置傳感器檢測(cè)換擋手柄位置信息，以51單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的主控單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)軌膠輪車無(wú)人駕駛系統(tǒng)行駛操作的控制。
　　最后根據(jù)模糊控制和模糊自適應(yīng)PID控制理論，使用MATLAB軟件建立模糊控制和模糊自適應(yīng)PID控制仿真模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)的控制，結(jié)果表明本次設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)