通用微型無人車輛平臺系統(tǒng)實現(xiàn)與試驗研究.pdf

1、微型無人車輛是指體積小、重量輕、具有一定通過能力的微型智能車輛平臺。主要應(yīng)用于中大型設(shè)備無法通過、環(huán)境不允許工作人員進(jìn)入或者有特種需要的環(huán)境下，代替工作人員完成工作。
　　 本課題的目標(biāo)是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，開發(fā)一個可以在工程應(yīng)用領(lǐng)域具備使用價值的通用微型無入車輛平臺。這個平臺兼顧成本、易用性、可開發(fā)性，既可以作為搭載各種設(shè)備工作的平臺，也可以為工程領(lǐng)域的開發(fā)人員提供通用的開發(fā)平臺。尤其是在危險流體生產(chǎn)、輸送的過程工業(yè)應(yīng)用中，可以代

2、替人員進(jìn)入危險區(qū)域完成對設(shè)備的例行巡檢、維修作業(yè)甚至排險工作。為了提高車輛的行駛靈活性和通過能力，設(shè)計了全輪驅(qū)動和全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。為了保證全輪驅(qū)動和全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定工作，重點設(shè)計了一套完整的車輛運(yùn)行控制系統(tǒng)。它是微型無人車輛的核心，是一套完整的下位機(jī)系統(tǒng)，對上位機(jī)提供一套完整的車輛運(yùn)行控制接口和控制協(xié)議，主要負(fù)責(zé)接收上位機(jī)發(fā)來的控制數(shù)據(jù)并控制車輛的執(zhí)行部件完成行駛動作。
　　 在整個開發(fā)過程中，上位機(jī)使用嵌入式X86計算機(jī)平臺配合

3、嵌入式WindowsXP操作系統(tǒng)，測試和試驗程序使用LabVIEW進(jìn)行開發(fā);下位機(jī)使用AT89C52RC和ATMega16單片機(jī)開發(fā)車輛運(yùn)行控制系統(tǒng)。在完成平臺的搭建之后，設(shè)計了一個遠(yuǎn)程監(jiān)控試驗。在平臺上搭載由電動云臺支撐的高清CCD彩色攝像機(jī)和智能天線陣列，通過無線網(wǎng)絡(luò)將圖像傳送到監(jiān)控端;操作人員在監(jiān)控端監(jiān)視車輛的運(yùn)行狀態(tài)，并控制車輛平臺運(yùn)行。
　　 在試驗過程中，通用微型無人車輛平臺可以脫離控制人員的視線，通過高清CCD攝像

4、機(jī)將圖像回傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。控制人員在遠(yuǎn)程監(jiān)控端監(jiān)視車輛運(yùn)行情況并發(fā)出控制指令。車輛可以長時間正常運(yùn)行，控制人員的控制指令延遲不超過1s。車輛在實際運(yùn)行中，全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有效地提高了行駛的靈活性，降低了轉(zhuǎn)彎半徑;在遇到障礙物和個別車輪打滑時，全輪驅(qū)動系統(tǒng)顯著提升了車輛的通過能力。該實驗進(jìn)一步驗證了整個平臺的可開發(fā)性、通用性和穩(wěn)定性。
　　 目前平臺的硬件搭建已經(jīng)基本完成，并進(jìn)行了一定數(shù)量的基本運(yùn)行測試。通用微型無人車輛平臺可以穩(wěn)定