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智能小车轨迹问题

Smart Idiot 2016-08-01 浏览量：1012

请问通过智能小车上的速度码盘和加速度传感器可以得到小车的运动轨迹嘛？如果可以，需要建立怎样的模型呢？

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看lz的提问，不由得想起早几届的飞思卡智能汽车竞赛。那时试车时间有60s，某些参赛队伍比如清华就想利用试车来检测赛道，从而应用记忆算法。
这里的问题就是看你想要记录轨迹的精度，和你想要轨迹的维度。如果要求比较低，也就无所谓了。如果要求高那么要注意以下几点：

首先，光电码盘精度比较低，但即使使用分辨率高的高线旋转编码器也避免不了一个重要的问题：由码盘转换来的速度不是实际车对地的速度。
这一问题在有差速器的车模上更为突出。由于差速器的存在，在轮子阻力不一（通常如此），或需要差速时如转弯，每个轮子的速度都不一样。在轮子高阻力的时候，比如轮子抱死已经不动，但驱动电机仍在运行。或者遇到坑洼处单个轮子悬空，悬空轮子的速度和其它轮子都不一样。
使用码盘时，通常安装在轮子上。由以上可知轮子速度不等于车速。
当使用旋转编码器时，通常安装在驱动轮组上。这个只是测得电机的速度，做闭环PID控制。由以上可知，某些情况驱动电机的速度并不是实际车对地的速度。
假设你是四轮车，有一个方法是拖一个含避震器的第五轮在中间位置，用第五轮的速度来约等车实际对地的速度。虽然仍有很多问题，但至少要比处理多轮速度要来的简单。这第五轮类似轮式测距仪。
用第五轮测速的问题是，不知道方向。这里可参考轨迹球，类似老式机械鼠标中的球。可以拖一个轨迹球来测得x-y两轴方向上的速度。或者利用光电鼠标的原理，对比处理分析图像测速。

如果地面是有一定条件的的，如平整的、有围墙、或者有格子的这样可以不用码盘，可以使用其它传感器如超声波、光电对管等建立参考系。
如果说使用GPS那是瞎扯蛋，精度低，尤其在室内就废了。室内定位技术炒了好几年也没有啥突破，蓝牙zigbee什么的问题也很多。不过UWB测距精度较高，但成本也高。以上
- 发布于 2016-08-01
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MOP
本帖最后由 MOP 于 2016-8-2 00:50 编辑

很有趣的問題:D,的確看你精準度要做到什麼程度,有一個想法是您可以用高解析度的Camera搭配CUDA和OpenCV,可以幫助您在平面中訂出軌跡,由兩線決定一點可知,您至少要兩台以上Camera,這技術已經用在3D建模上了,動態軌跡當然也不是問題:D
- 发布于2016-08-02
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刘文轩
本帖最后由 LiuYang 于 2016-8-2 08:29 编辑

可以获得轨迹。模型就是方向持续的时间 x （码盘的圈数 x 车轮周长）。当然转速不是匀速的话需要分段计算，码盘圈数取各个车轮的最小值。
- 发布于2016-08-02
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汉云
本帖最后由汉云于 2016-8-2 10:03 编辑

你的应用应该是比赛上的吧，不是且在现实生活中的吧。

轨迹无非就是速度，时间，方向的记录吧，若是对于轨迹中的弧、圆有自己的算法可以利用。
个人认为以方向为主线，记录速度与行驶的时间比较简单吧。
还有就是常用迷宫地图由十字路口、丁字路口、左直角转弯、右直角转弯、死路、起始点、终点以及引导线等要素组成。若是能分辨出这些要组成，对于记录就更有利了。

基于路径记忆算法的智能车控制系统

 基于自记忆方法的轨迹预测方案

至于精度什么的，就要看你的硬件了。
- 发布于2016-08-02
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相关的大学生比赛比如有
电脑鼠走迷宫
机器人游中国
早几届的飞思卡尔智能汽车竞赛（现在的恩智浦没人采用记忆算法了）
等等
去下载他们的技术报告，这东西百度一下就行了。
自己找资料也是一种锻炼，我要是发链接出来，能发百十来个，没啥意思。
- 发布于2016-08-02
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