基于全景影像的拖拉机遥控驾驶系统设计

发布时间：2022-01-17 15:51

　　农民现场直接操作农业机械,经常要忍受恶劣作业环境,如灰尘、机械震动、噪音、化学喷雾等伤害。这对操作者身体健康极其不利。为研制适合在大棚、山地峭壁、果林等等低矮、险峻、复杂的环境下代替人工驾驶的遥控系统,在研究和总结国内外研究的基础上,综合分析,提出基于全景影像系统的遥控驾驶系统。利用拖拉机安装在车身的四个摄像头实时拍摄作业环境,并将图像压缩、校正、拼接形成车身360度全景图像后,由2.4G无线模块传输到操作者的可视遥控器的显示屏。本研究采用农夫502型履带式拖拉机为试验平台。本文对针对遥控系统工作环境特点以及人工驾驶习惯确定了全景影像遥控驾驶系统的设计基本原则,并对履带式拖拉机平台的操作执行机构进行自动化改装。针对拖拉机恶劣的作业环境,系统在硬件设计中加入了抗震、抗干扰设计。为解决信号延时导致的转向过调现象,系统结合遥控操作数据变化趋势,采用了超前滞后控制算法。为减轻劳动强度、提高效率、简化遥控操作,系统在直线行驶中加入了局部自治控制方法,同时结合了人体工程学,设计了一套舒适的操作面板。通过试验,全景影像遥控系统在全景视频拼接试验中效果良好,但显示画面存在部分扭曲,在遥控操作时需注意保... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外遥控驾驶研究发展状况
        1.2.2 国内遥控驾驶研究发展状况
        1.2.3 国内外遥控驾驶研究的关键技术
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法
    1.5 本章小结
第二章 可视遥控驾驶系统设计
    2.1 设计原则
    2.2 全景影像遥控驾驶系统原理
    2.3 执行机构选择设计
    2.4 操作面板设计
        2.4.1 控制元件选择
        2.4.2 显示设备选择
    2.5 全景视频拼接系统设计
    2.6 无线通信设计
        2.6.1 无线模块选择
        2.6.2 无线通信编码规则设计
    2.7 无线模块传输延时测量试验
    2.8 本章小结
第三章 人机交互界面设计
    3.1 引言
    3.2 视频显示界面设计
    3.3 操作界面设计
    3.4 本章小结
第四章 全景影像遥控驾驶系统硬件设计
    4.1 引言
    4.2 中央处理器模块设计
    4.3 全景视频遥控器电路设计
        4.3.1 遥控器电路设计
        4.3.2 车载控制器电路设计
    4.4 电路优化设计
        4.4.1 电路抗干扰设计
        4.4.2 电路抗震设计
    4.5 本章小结
第五章 全景影像遥控驾驶系统软件设计
    5.1 引言
    5.2 可视遥控器程序设计
    5.3 转向控制程序设计
        5.3.1 数据采集与传输
        5.3.2 转向控制超前滞后补偿
    5.4 局部自治控制算法设计
        5.4.1 局部自治原理
        5.4.2 传统控制系统结构
        5.4.3 模糊控制系统
        5.4.4 局部自治模糊控制器设计
    5.5 本章小结
第六章 试验与改进
    6.1 引言
    6.2 全景视频拼接试验
        6.2.1 摄像头独立安装试验
        6.2.2 摄像头集中安装试验
    6.3 田间试验
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[3]电子罗盘安装误差标定与补偿方法研究[J]. 范成叶,李杰,陈文蓉,景增增,刘俊.  传感技术学报. 2013(05)
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博士论文
[1]遥自主移动机器人运动规划与控制技术研究[D]. 仲训昱.哈尔滨工程大学 2009

硕士论文
[1]多视点全景图像辅助泊车系统研究[D]. 眭昊天.苏州大学 2014
[2]全景视觉泊车辅助系统算法研究[D]. 廖国品.华南理工大学 2013
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[4]挖掘机行走系统遥控控制的研究[D]. 蒋保珠.兰州理工大学 2008
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[6]临场感遥控驾驶系统的设计与实现[D]. 王立娜.湖南大学 2007
[7]RoboCup中型组机器人全景视觉系统设计与实现[D]. 刘伟.国防科学技术大学 2004



本文编号：3595008