自动跟随步兵车及其控制系统的设计与实现

发布时间：2020-06-11 11:46

【摘要】：随着科技的快速发展,自动跟随功能被广泛应用在日常事务、工作以及军事方面。自动跟随技术给人们的生活带来日新月异的变化,比如解放双手的自动跟随行李箱、自动跟随的飞行伞、跟随购物车、加快工厂效率的跟随式AGV、自动跟随式的无人机拍照以及跟随单兵徒步的自动跟随小车。本课题以解决步兵前行负载过重的问题为研究背景,设计并开发一款能负重的步兵跟随车,主要内容有:对车辆的目标自动跟随功能进行了需求分析,结合实际应用课题,依据运动学和动力学模型对整车所需的驱动力、扭力、电机转速、电池电量进行计算和设计,并进行了电机及电控的选型,搭建了实验整车系统。研究了基于无载波通信UWB技术的无线跟随和基于拉绳位移传感器的有线跟随这两种自动跟随方法,并采用滑窗滤波、卡尔曼滤波等方法获得了稳定的距离和方位信息,进而生成运动指令。研究和实现了具有目标自动跟随功能的整车控制器VCU,包含VCU的硬件设计和软件开发。最后进行了实际系统实验,VCU实现了对车辆的驱动和转向控制、对车辆状态的实时监控,车辆能够对目标自动跟随,达到了课题要求。
【图文】：

图 1-2 跟随式购物车高尔夫球车项修身养性、陶冶情操的运动，不过它极其费力，因为约 20kg 左右，所以高尔夫运动常常配置球童。科茨沃尔这一运动带来人员上的浪费，因此，，长期致力于研究高发了一款 X1，它可以放置球包通过遥控驱使高尔夫球车公司在 2018 年主推了一款基于蓝牙实现跟随并具有革 所示，这款高尔夫车可以自动跟随运动员并有多种操作程等多种操作，它的出现不仅解放了球童的生活，而且夫运动带来的愉悦与放松。此外，由于高尔夫运动的范跟平衡车的功能集成在跟随式高尔夫球车中；还有自主门技术，它不仅可以带领运动员在场地穿梭，还可以伸不过高尔夫球车在设计时始终有一个场景限制无法突破

图 1-3 跟随式高尔夫球车军用车发展，许多智能技术在军事上得到广泛应用。就陆军作战伤亡防止不必要的牺牲，无人化的地面作战系统[6]正在加国都在该领域处于领先地位，从最初用来排雷、探测的主导航、全局避障、特定目标识别、视频音频回传、全比如 Lockheed Martin 面向特种部队的无人驾驶车辆、排中有一款运输兵 Cujo 如图 1-4 所示，它是 Boston Dyn线前行机器狗，载重 180kg 能行进 32km，而且无论是在能平稳行驶。但是由于机器狗的动力系统是汽油发动机异响，不适合秘密行军；并且 Cujo 采用的 GPS 定位在军
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TP242

【参考文献】

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1 马继政;李巍;韦海燕;田东;王华宇;胡斐;王晓磊;;军人负重25kg不同速度行军1km时能量消耗的变化[J];中国应用生理学杂志;2015年03期

2 王兴;戚景观;;一种新的拉线式位移传感器的设计及其应用[J];机械工程与自动化;2012年04期

3 于光媚;;蓝牙技术联盟拓展智能应用[J];通信世界;2012年24期

4 黄擘;;多路串并转换在超宽带系统中的应用[J];信息技术;2012年06期

5 张子敬;;蓝牙技术应用现状和未来发展趋势[J];科技致富向导;2012年14期

6 赵娜;李丹;;浅谈蓝牙室内无线定位系统的技术实现[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年02期

7 马飒飒 ,刘玉字 ,赵守伟;未来战争新星:无人地面作战系统[J];国防科技;2004年07期

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3 张松伟;基于ROS的四轴机械臂运动控制与视觉定位的研究[D];中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所);2018年

4 李健;纯电动汽车整车控制器的设计[D];湖南大学;2018年

5 王炜;基于功能安全的电动汽车整车控制器开发与实现[D];湖南大学;2018年

6 丁立伟;电动汽车用轮毂式电励磁双凸极电机特性研究[D];南京航空航天大学;2018年

7 邵仕平;基于AUTOSAR的电动汽车整车控制系统开发[D];南昌大学;2016年

8 代良雨;符合AUTOSAR的汽车嵌入式操作系统研究[D];西华大学;2016年

9 王致情;农业车辆自主跟随控制系统的设计与实现[D];南京农业大学;2014年

10 呼和;增程式纯电动车动力系统参数匹配与优化研究[D];吉林大学;2012年

本文编号：2707857