LED三维成像雷达及其在自动物流车上的应用

发布时间：2017-05-04 07:14

  本文关键词：LED三维成像雷达及其在自动物流车上的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三维成像雷达作为一种新型的光学探测技术,广泛地应用于目标识别、机器人视觉、地形勘测、三维物体建模等领域。相较于传统的雷达探测方式,三维成像雷达采集的信息更为丰富,同时具有速度快、分辨率高和可靠性高的优点。目前市面上主要以激光雷达为主,而伴随着LED技术的发展,相对于激光的昂贵与复杂,LED具有价格低廉、寿命长等特点。因此本文提出采用大功率LED阵列代替激光作为雷达光源,并利用高灵敏度面阵CCD器件,实现一定距离上低成本三维成像方案。同时,自动物流车是现代物流领域的一个重要研究课题。由于现代工业生产的环境越来越复杂,人工操作方式已经无法适应,因此自动物流车在工业生产领域中变得越来越重要,受到了国内外学者的高度重视。而导引技术则是自动物流车最核心的技术,由于现有的导航方式均有各样的缺点,因此本文提出采用LED三维成像雷达作为自动物流车的视觉导引装备,并辅以车身控制系统,最终实现物流车的自动导航。本文主要工作内容如下：1.完成了基于LED光源阵列的三维成像雷达系统的整体设计方案；根据实验预期完成元器件的选型与硬件设计,主要包括电源、LED光源、CCD器件、模数转换器、镜头、FPGA控制模块等,以及LED光源准直透镜的设计工作。2.完成基于LED三维成像雷达的自动物流车整体设计方案；物流车硬件由合作厂家提供,本人需对车体本身各硬件的测试以获取必要设计参数,同时完成对元器件进行选型与组装,如电子罗盘、超声测距模块等。最后,完成物流车软件部分的设计,包括数据采集模块、图像处理模块和小车控制模块等部分。
【关键词】：三维成像 雷达 自动物流车 视觉导航
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN312.8;TN958.98
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 研究目的和意义11-15
• 1.3 国内外相关领域研究现状15-19
• 1.3.1 三维成像雷达研究历史及现状15-18
• 1.3.2 自动物流车AGV国内外发展现状18-19
• 1.4 课题研究内容及论文结构19-20
• 第二章 LED三维成像雷达原理及系统设计20-36
• 2.1 雷达探测原理简述20-22
• 2.2 雷达系统介绍22-24
• 2.3 硬件方案设计24-33
• 2.3.1 LED光源模块24-26
• 2.3.2 准直透镜设计26-29
• 2.3.3 FPGA模块29-30
• 2.3.4 CCD模块30-31
• 2.3.5 DA转换器31
• 2.3.6 其他硬件31-33
• 2.4 实验与测试33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 自动物流车AGV硬件构造36-46
• 3.1 AGV小车硬件设计36-44
• 3.1.1 转向结构36-37
• 3.1.2 光电编码器37-39
• 3.1.3 驱动电机数据采集39-43
• 3.1.4 其他辅助设备43-44
• 3.2 AGV导航硬件设计44-45
• 3.2.1 电子罗盘设计44
• 3.2.2 超声测距模块44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 自动物流车AGV软件系统设计46-67
• 4.1 软件功能总体概述46
• 4.2 数据采集46-54
• 4.2.1 三维成像雷达数据采集47-51
• 4.2.2 电机数据采集51-52
• 4.2.3 电子罗盘以及超声波数据采集52-54
• 4.3 图像处理54-62
• 4.3.1 图像滤波处理55-57
• 4.3.2 灰度图像二值化57-59
• 4.3.3 标标记59-61
• 4.3.4 三维信息提取61-62
• 4.4 小车控制62-65
• 4.4.1 系统控制软件需求分析62
• 4.4.2 AGV小车行车记录62-63
• 4.4.3 路径规划63-64
• 4.4.4 AGV小车行走控制64-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 自动物流车AGV实验与测试67-75
• 5.1 自动物流车软件测试67-71
• 5.2 自物流车行驶测试71-74
• 5.3 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-76
• 参考文献76-78
• 作者简介78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 贺小亮;李艾华;王声才;;基于多分辨率和SMQT变换的电力设备红外图像增强算法研究[J];机电工程技术;2007年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 白玉兵;复杂环境下雷达探测范围可视化研究[D];湖南大学;2013年

  本文关键词：LED三维成像雷达及其在自动物流车上的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：344638