[发明专利]一种园区无人车路径规划与控制方法

说明书

一种园区无人车路径规划与控制方法，无人车首先通过卫星导航方式在工业园区、校园、旅游景点、港口码头等固定场所采集路径位置信息，由控制器建立规划主线路与建立路径跟踪算法，从而控制无人车沿之前规划路径运行，并实时通过TOF三维相机获取周边环境信息，用于检测行进过程中障碍物，以进行规避重新规划线路，有效提高无人车运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及智能移动技术领域，尤其涉及一种园区无人车路径规划与控制方法。

背景技术

无人车是一种具备自动驾驶功能的移动车辆，也可成为轮式移动机器人，是一种通过计算机系统实现无人驾驶的智能汽车。

随着科技的进步、智能技术的发展，无人车研究也获得快速发展，国外谷歌、国内百度等科技企业开发的无人驾驶汽车都在进行紧张的测试中，但都难以获得大范围实质性的使用。主要是由于道路环境比较复杂多变，而现有无人驾驶技术还不够成熟，无法达到稳定安全地在道路上运行。因此针对特定区域范围内开展无人车的设计研发，技术难度低，运行更加稳定可靠，能够更加快捷实现应用。

在工业园区、校园、旅游景点、港口码头等场所人员、货物流动比较频繁，传统的方式一般采用有人驾驶燃油车辆或者电动车辆进行转运，存在效率低，人力资源消耗大等，无人车的使用完美解决这些缺陷。

当前无人车主要依靠人工智能、视觉传感器、雷达测距、监控装置和卫星定位系统等协同合作，由计算机整合规划无人车的运行路径及控制无人车运行，该方式存在多传感器融合算法复杂，运算量大，实现难度大等特点。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种园区无人车路径规划与控制方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种园区无人车路径规划与控制方法，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；