快速原型平臺設(shè)計及其在多傳感器數(shù)據(jù)融合中的應(yīng)用.pdf

1、快速原型設(shè)計是一種新出現(xiàn)的工程設(shè)計方法,其能夠克服傳統(tǒng)設(shè)計過程所固有的諸多問題,并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車制造等領(lǐng)域。本文旨在設(shè)計一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速原型設(shè)計方法的嵌入式平臺,并將其應(yīng)用于以實現(xiàn)移動機器人自主避障為背景的多傳感器數(shù)據(jù)融合領(lǐng)域。
　　 分析快速原型設(shè)計方法相比較于傳統(tǒng)工程設(shè)計方法的優(yōu)勢,并結(jié)合MATLAB的RTW組件分析其中最關(guān)鍵的代碼自生成技術(shù)的主要功能和特點。開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)快速原型設(shè)計方法的嵌入式DSP目標平臺

2、;設(shè)計移動機器人平臺的相關(guān)硬件和軟件,并針對兩個平臺間的通信接口和所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容制定相關(guān)的通信協(xié)議。
　　 劃分移動機器人的避障區(qū)域,建立移動機器人的運動模型,設(shè)計具有兩級融合結(jié)構(gòu)的移動機器人自主避障算法。其中,第一級融合結(jié)構(gòu)設(shè)計基于量測融合方式的卡爾曼濾波算法用以提升相關(guān)傳感器的測量性能,并利用規(guī)則產(chǎn)生式的方法實現(xiàn)對障礙物目標特征的提取。第二級融合結(jié)構(gòu)則通過建立基于專家系統(tǒng)的決策推理規(guī)則庫,根據(jù)所提取的障礙物目標特征通過查詢

3、相應(yīng)的規(guī)則庫,實現(xiàn)最終的決策級融合,并生成相應(yīng)的控制指令。
　　 根據(jù)所設(shè)計的兩級自主避障算法,在MATLAB的Simulink和Stateflow下建立移動機器人自主避障算法模型,研究基于量測融合方式的卡爾曼濾波算法的融合效果,并對其它相關(guān)模型進行仿真實驗。仿真測試量測方式卡爾曼濾波融合算法的融合效果,并對測量噪聲方差R對融合算法收斂速度和濾波性能的影響進行對比實驗,最后對整個避障算法模型進行仿真。
　　 在進行算法仿