基于多傳感器信息融合的遙控鏟運機環(huán)境識別技術(shù).pdf

1、地下無軌遙控鏟運機在巷道內(nèi)作業(yè)時，其工作環(huán)境中不僅存在自然因素諸如粉塵、噪聲、高溫的影響，開采出來的礦石或其它未調(diào)度好的鏟運機也會影響其正常的行駛和工作。近年來，國內(nèi)外各鏟運機廠家都相繼采用遠程遙控技術(shù)，以使操作人員處于危險范圍之外。而遙控操作的前提就是得到鏟運機工作環(huán)境準確而實時的信息。再者，欲實現(xiàn)地下無軌遙控鏟運機的安全行車、導(dǎo)航定位、路徑規(guī)劃等一系列的控制，也必須實時地掌握鏟運機工作路面的狀態(tài)，獲得其當前環(huán)境中障礙物的形狀、大小和

2、位置等特征信息，主控制室才能發(fā)出正確的規(guī)劃指令。
　　正是基于這一現(xiàn)實意義，本文對鏟運機的環(huán)境識別技術(shù)進行了初步的研究。由于巷道內(nèi)粉塵和煙霧的存在，使得攝像頭的使用具有其局限性，故文中先只就單一種類傳感器情形下，超聲波傳感器對鏟運機當前環(huán)境中物體的識別展開論述。主要進行了以下幾個方面的研究：
　　1.識別模塊對環(huán)境物體特征信息提取時的數(shù)目及分布位置。超聲波傳感器和舵機共同組成環(huán)境識別模塊，每個舵機帶動位于其上的1個超聲波傳感

3、器在一個周期內(nèi)完成0~180°環(huán)境范圍的掃描。為了最大限度地獲得鏟運機前方環(huán)境的冗余信息，本文選用了5個識別模塊，且呈交錯排列方式；
　　2.環(huán)境識別模塊的分時切換控制。通過下位PIC單片機進行5個識別模塊的選擇。當確定某一識別模塊開始工作時，PIC單片機對其發(fā)出啟動16位距離的測量命令；
　　3.提出一種集中式多傳感器加權(quán)融合算法。由于工作巷道中可能同時存在多個障礙物體，故該算法主要用來得到距離鏟運機最近的被測物體的特征觀