無人駕駛壓路機自適應蒙特卡羅定位算法研究

朱敬花，邵珠楓，莊 燕，汪小涵

（1.九州職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 徐州，221113；2.徐工集團徐工道路機械事業(yè)部 電氣控制研究所，江蘇 徐州 221000)

對于無人駕駛壓路機而言，智能化的重要體現(xiàn)是能夠在復雜環(huán)境下實現(xiàn)自主避障，而前提是能夠?qū)崟r準確地獲取壓路機及周圍設(shè)備的倍置信息，這也是無人駕駛壓路機能夠在復雜環(huán)境下進行安全作業(yè)的前提和基礎(chǔ)。無人駕駛壓路機在施工過程中檢測周圍環(huán)境是動態(tài)的，現(xiàn)有固定模型沒有考慮壓路機等作業(yè)設(shè)備不同倍置對環(huán)境模型準確度的影響，壓路機實際碾壓環(huán)境與碾壓環(huán)境模型差距較大。采用柵格地圖法能夠?qū)κ┕嶋H環(huán)境進行充分描述，但精準程度取決于柵格大小，過大的柵格會丟失施工環(huán)境地圖部分信息，導致部分施工區(qū)域描述不準確；柵格過于密集會導致地圖占用的空間過大，跟隨實時性差。由于設(shè)備施工區(qū)域范圍大，建立的施工環(huán)境地圖也比較大，因此精確的障礙物識別和碾壓機群的路徑規(guī)劃對構(gòu)件的地圖信息的準確性也有較高的要求[1]。

1 施工環(huán)境與壓路機坐標系模型

壓路機設(shè)備和障礙物倍置路徑規(guī)劃問題應首先明確障礙物的倍置信息。施工環(huán)境的全局坐標系以道路碾壓設(shè)備的幾何中心為坐標原點，以設(shè)備的水平中軸為X軸、豎直中軸為Y軸。

道路碾壓設(shè)備坐標系是以道路碾壓設(shè)備視角下的周圍環(huán)境為描述，該坐標系下，安裝在設(shè)備上的激光雷達傳感器的倍置是固定的，而在道路碾壓設(shè)備動態(tài)移動施工過程中，周圍處于靜態(tài)的其他設(shè)備以及障礙物會隨著設(shè)備倍置的變化而發(fā)生跟隨性動態(tài)變化[2，3]。……