基于視覺導航的兩輪自平衡智能模型車的設計與實現(xiàn).pdf

1、基于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛是在倒立擺模型的基礎上進行設計的,是眾多智能車輛中的一種,作為現(xiàn)代社會發(fā)展的一種產物,它在人類的生活生產中的各個領域發(fā)揮了極大的作用。由于其具有運動靈活、結構簡單、體積較小的特點,而且轉向半徑較小,廣泛用于眾多科研任務和生活實際中,例如空間探索、地形偵察、障礙清理等。這種基于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛具有多變量輸入、多變量輸出的特性,需要將控制理論、機械設計、軟件編程和電子技術等多種學科綜合交叉運用。同

2、時由于這種智能車輛存在多變性,也就是使得這種智能車輛的研究可以采用多種控制算法,這對控制理論的研究具有重要的理論意義。經過多年的研究,基于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛已取得顯著成果,相關技術已較為成熟。
　　本文首先闡述了國內外基于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛的研究發(fā)展現(xiàn)狀,針對現(xiàn)有技術提出了一些問題,同時結合現(xiàn)有技術,在已有模型的基礎上,設計研究了一種于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛。本文詳細研究基于視覺導航的兩輪自平衡智能車輛的

3、設計整體方案、機械、硬件、算法等方面的內容。首先,研究了智能車輛的整體構成,包括主要車體部件、CCD攝像頭、電池、控制單元、加速度計、陀螺儀、速度傳感器等,詳細介紹了各組成部件的作用。然后研究了視覺導航部分的設計,采用 CCD攝像頭進行道路路徑辨識,經過控制單元圖像處理后,根據(jù)算法控制電機轉速,實現(xiàn)方向、速度控制,重點研究了 CCD攝像頭的圖像分析方法及控制策略;然后研究了智能車輛自平衡控制部分,其中主要包括系統(tǒng)建模,兩輪自平衡系統(tǒng)的動