基于ROS的区域智能电动车自主导航技术

• 作 者: 卞井井
• 出 处: 大连理工大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 区域智能电动车 自主导航 ROS SLAM

现阶段,人工智能等技术发展迅猛。在新一轮的科技浪潮下,无人驾驶技术成为全球产业的创新研究热点,一直被许多国家的研究机构重视。智能汽车将会成为汽车行业未来发展的必然趋势,不仅如此,无人驾驶技术也将对未来交通运输的发展带来广阔的前景。自主导航是智能汽车的终极发展目标。本文面向实现车辆智能化的即时定位和地图构建技术、自主导航技术等方面展开研究,主要研究内容如下:首先,从软件和硬件两个方面详细分析区域智能电动车的搭建过程。以机器人操作系统ROS为软件平台,智能电动车为硬件基础,搭建整个实验平台。概述机器人操作系统的优点以及运行机制。研究智能电动车的整体架构,选择多传感器,工控机等硬件,完成感知模块、决策模块和控制模块,组成完整的平台体系。然后,分析激光雷达的测距原理,研究同时定位和地图构建技术的关键问题,研究分别基于扩展卡尔曼滤波和基于粒子滤波的SLAM技术。在传统的粒子滤波同时定位和地图构建过程中,存在粒子数增多使算法计算量变大和频繁的重采样导致粒子逐渐耗散的问题,选择改进的提议分布和自适应重采样技术优化的RBPF同时定位和建图方法,分别在仿真环境和真实场景下实现对未知环境地图的构建。最后,研究自主导航系统框架和算法流程。自主导航的核心就是合理的路径规划,主要分为全局路径规划和局部路径规划。重点研究基于A*的全局路径规划算法以及基于TEB的局部路径规划算法。根据所构建的地图信息,结合定位导航框架在区域智能电动车上完成相关试验,实现区域智能电动车的自主导航。