[发明专利]一种园区无人车路径规划与控制方法

权利要求书

1.一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)无人车上安装有用于采集周边环境信息的TOF三维传感器、控制器及用于采集路径位置信息的卫星导航接收机，且TOF三维传感器、卫星导航接收机分别与控制器连接；

2)根据无人车的具体工作性质及工作需求，控制器将其规划线路划分为多个直线段L_N，并采集上述各直线段端点的精确位置信息S_n(X_n，Y_n)，X_n为经度值，Y_n为纬度值，直线段L_N用首尾端点表示(S_n，S_n+1)，无人车规划路径主线路则为直线段L_n的集合；

3)建立无人车运动模型，通过卫星导航接收机获取前转向轮轴中心A₁(X_A1，Y_A1)、后轮轴中心A₃(X_A3，Y_A3)的坐标，且卫星导航接收机同时能够提供表示A₃指向A₁角度的无人车航向角度

4)控制器控制无人车沿规划线路运行，实时获得无人车与规划线路距离偏差及角度偏差，d₁为无人车前轮轴中心A₁与线段L_n的垂直距离偏差，d₃为无人车后轮轴中心A₃与线段L_n的垂直距离偏差，β为无人车前轮轴中心A₁与线段L_n的角度偏差，θ为控制无人车前轮转向的角度，公式为：

θ＝a*β+b*d₁+c*d₃ (1)

公式(1)中，a、b、c为系数，通过实验获得，角度偏差β为无人车航向角与线段L_n对应角度γ的差值；

5)控制无人车前轮转向角度θ与无人车当前速度有关，无人车当前速度越大，前轮转向角度θ越小，最终控制转向角度θ′公式为：

θ′＝e*v²*θ+f (2)

其中e、f为系数，通过实验获得，v为无人车当前速度；

6)无人车根据公式(1)～(2)控制无人车按规划轨迹运行，在正常运行时需时刻检测周边环境是否有障碍物；

7)以无人车中心为坐标原点，建立无人车当前三维地图，TOF三维传感器扫描所得数据集合D_n为[X_n，Y_n，Z_n，δ_n]，其中δ_n为对应三维坐标(X_n，Y_n，Z_n)处灰度值；

8)控制器根据TOF三维传感器所得数据判断前方有无障碍物，若有，则计算获得障碍物尺寸，舍弃当前线路，并重新插入新路径与后续线路连接，保证规划线路连续。

2.根据权利要求1所述的一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，卫星导航接收机为双天线式卫星导航接收机，包括前天线与后天线。

3.根据权利要求2所述的一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，前天线放置于前转向轮轴中心，后天线放置于后轮中心。

4.根据权利要求1所述的一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，卫星导航接收机通过具有RTK技术的全球卫星导航获取通用基站差分信号。

5.根据权利要求1所述的一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，卫星导航接收机通过北斗或GPS获取通用基站差分信号。

6.根据权利要求1所述的一种园区无人车路径规划与控制方法，其特征在于，TOF三维传感器安装在无人车中心。