基于視覺導(dǎo)航的兩輪自平衡智能模型車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于視覺導(dǎo)航的兩輪自平衡智能車輛是在倒立擺模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的,是眾多智能車輛中的一種,作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的一種產(chǎn)物,它在人類的生活生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用。由于其具有運(yùn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)簡單、體積較小的特點(diǎn),而且轉(zhuǎn)向半徑較小,廣泛用于眾多科研任務(wù)和生活實(shí)際中,例如空間探索、地形偵察、障礙清理等。這種基于視覺導(dǎo)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(jī)械設(shè)計(jì)、軟件編程和電子技術(shù)等多種學(xué)科綜合交叉運(yùn)用。同

2、時(shí)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(jīng)過多年的研究,基于視覺導(dǎo)航的兩輪自平衡智能車輛已取得顯著成果,相關(guān)技術(shù)已較為成熟。
　　本文首先闡述了國內(nèi)外基于視覺導(dǎo)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(shù)提出了一些問題,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù),在已有模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)研究了一種于視覺導(dǎo)航的兩輪自平衡智能車輛。本文詳細(xì)研究基于視覺導(dǎo)航的兩輪自平衡智能車輛的

3、設(shè)計(jì)整體方案、機(jī)械、硬件、算法等方面的內(nèi)容。首先,研究了智能車輛的整體構(gòu)成,包括主要車體部件、CCD攝像頭、電池、控制單元、加速度計(jì)、陀螺儀、速度傳感器等,詳細(xì)介紹了各組成部件的作用。然后研究了視覺導(dǎo)航部分的設(shè)計(jì),采用 CCD攝像頭進(jìn)行道路路徑辨識(shí),經(jīng)過控制單元圖像處理后,根據(jù)算法控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)方向、速度控制,重點(diǎn)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(dòng)