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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 王立昇 | |
| dc.contributor.author | Chun-Yuan Yang | en |
| dc.contributor.author | 楊淳元 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T17:37:19Z | - |
| dc.date.available | 2016-08-16 | |
| dc.date.copyright | 2012-08-16 | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.date.submitted | 2012-08-15 | |
| dc.identifier.citation | 參考文獻
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/64258 | - |
| dc.description.abstract | 本研究目的為發展出一具備精準定位與障礙物偵測規避的戶外自動導航車系統，該系統包含一移動載具、主控站與參考站。移動載具含有移動用的馬達與伺服系統，障礙物偵測用的雙眼照相機與超音波感測器，定位用的GPS 接收系統、電子羅盤以及通訊用的無線網卡；參考站中則具備第二組GPS接收機以提供定位的額外資訊，主控站則是負責接收移動站的資訊以作為監測之用。
本系統首先透過移動載具與參考站中的GPS接收機以及無線網路通訊，達成差分定位法的實現，並導入CSC(Carrier Smoothed Code)演算法提供移動載具當前的位置資訊，再配合電子羅盤來提供載具的姿態資訊；另外由雙眼相機擷取影像資料，透過雙眼立體視覺演算法來偵測前方障礙物，並配合超音波感測器來感測位於視覺死角或過於鄰近的障礙物，當無人車的終點位置設定並啟動後，透過上述感測器所提供的資料再結合路徑避障演算規劃，使無人車能夠閃躲環境中的障礙物並且抵達終點。 本研究發展的自動導航車系統成功的整合前述的各種感測器軟硬體，使移動載具可以在不同環境下避開障礙物並且抵達終點，實驗證實本研究所提出的整合方法確實可行。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | The purpose of this investigation is to develop an unmanned vehicle system with precise positioning and obstacle detection and avoidance . The system is consisting of three parts : an unmanned vehicle unit , a main station and a reference station . The unmanned vehicle unit includes a servo motor system and motion control card for motion control ,an ultrasonic range sensor for obstacle detection , a stereo camera for obstacle detection and positioning , a compass and a GPS receiver to provide vehicle atitude and position data. The reference station include another GPS receiver to afford positioning data ,and the main station is to monitor and control the whole systems.
We use Carrier smoothed Code(CSC) method here to calculate the vehicle position with the GPS receivers on unmanned vehicle and reference station .Some compensation strategy is adapted in CSC method to improve the performance of positioning to provide precise position data for unmanned vehicle control. For obstacle-avoiding , we integrate the stereo camera system to detect and position the obstacles in front of the vehicle ,and ultrasonic sensor to detect obstacles that are near the vehicle .After detecting the obstacles , a map then is built that indicate the relationship between vehicle and obstacles .We can design a reference path for the vehicle to track and avoid the obstacles. By using various obstacle-avoidance modes and the goal-approaching mode, the unmanned vehicle can reach the destination without colliding with surrounding obstacles. The experimental result shows that the proposed integration scheme is feasible. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T17:37:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R98543085-1.pdf: 1560477 bytes, checksum: 49e053fcac435e78577eacc4db8c3b07 (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄
摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 前言與文獻回顧 1 1.2 論文架構 2 第二章 無人載具系統架構 3 2.1 系統架構 3 2.2 載具硬體架構 3 2.3 元件簡介 4 第三章 GPS定位系統 9 3.1 GPS定位系統簡介 9 3.1.1 太空導航衛星部分 9 3.1.2 地面控制追蹤部分 9 3.1.3 使用者接收機部分 10 3.1.4 GPS座標系統 10 3.2 載波相位差分法 14 3.2.1 虛擬距離觀測量模型 14 3.2.2 載波相位觀測量模型 15 3.2.3 載波相位差分定位演算 15 3.3 載波平滑電碼定位法 18 3.3.1 載波平滑虛距離 18 3.3.2 載波平滑虛擬距離一次差分量 19 3.3.3 載波平滑虛擬距離二次差分量 20 3.3.4 由載波平滑碼二次差分量求解相對位置向量 20 3.4 周波脫落偵測機制 21 3.4.1 Kalman Filter 遞廻程序 21 3.4.2 周波脫落判定法 23 3.5 CSC演算法的修正 25 3.5.1 周波脫落補償法 25 3.5.2 載波平滑碼一次差分最佳解平滑法 26 3.6 CSC演算法程式流程 27 第四章 避障偵測系統 30 4.1 雙眼視覺系統 30 4.2 超音波測距系統 31 4.2.1 超音波測距原理 31 4.2.2 超音波感測器之整合 32 第五章 路徑規劃設計 33 5.1 雙眼視覺避障路線規劃 33 5.1.1 快速隨機樹路徑之建構 33 5.1.2 路徑縮短 34 5.2 超音波避障規劃 35 5.2.1 超音波規則庫 35 第六章 實驗結果 37 6.1 CSC定位實驗結果 37 6.1.1 CSC演算法模擬結果 39 6.1.2 CSC演算法實際路測結果 42 6.2 避障實驗結果 44 6.2.1 雙眼視覺避障與路徑規劃實驗結果 44 6.2.2 雙眼視覺混和超音波避障實驗結果 45 6.3 椰林大道路測實驗結果 46 第七章 結論與未來工作 49 參考文獻 50 圖目錄 圖2- 1 全系統架構圖 3 圖2- 2 無人載具硬體架構圖 4 圖2- 3 DWM-156 3.5G無線網卡 4 圖2- 4 健昇MCP3024運動控制卡 5 圖2- 5 東元電機 TSDA-CB伺服馬達系統 5 圖2- 6 台達電子GES302N-3KVA不斷電系統 6 圖2- 7 TCM2-50 電子羅盤 6 圖2- 8 STH-DCSG雙眼相機 7 圖2- 9 SRF05 超音波感測器 7 圖2- 10 MAX II Starter Kit FPGA 開發板 7 圖2- 11 DG14 GPS receiver 8 圖3- 1 ECEF 座標系統[9] 10 圖3- 2 實際載波觀測量與前一刻預估值之比較結果 24 圖3- 3 定位程式總流程圖 27 圖3- 4 各衛星載波相位脫鎖與訊號中斷處理流程圖 28 圖3- 5 載波平滑虛擬距離定位計算 29 圖4- 1 雙眼相機左眼視覺畫面[15] 30 圖4- 2雙眼相機視差影像畫面[15] 30 圖4- 3 障礙物與網格關係示意圖[15] 30 圖4- 4雙頭式超音波感測器示意圖[12] 31 圖4- 5 超音波感測器擺放示意圖 32 圖4- 6 FPGA對超音波感測器提供之觸發訊號[10] 32 圖5- 1隨機樹連接方式1:與結點連結[14] 33 圖5- 2隨機樹連接方式2: 與邊連結[14] 34 圖5- 3 RRT流程[14] 34 圖5- 4路徑縮短流程[14] 35 圖5- 5 超音波感測器方位整合示意圖 35 圖6- 1 靜態定位衛星訊號中斷模擬 38 圖6- 2 手動加入20萬個載波相位觀測量偏差值 39 圖6- 3 手動產生周波脫鎖之靜態定位結果 39 圖6- 4 電碼虛擬觀測量二次差分與載波相位三次差分動態定位結果比較 40 圖6- 5 CSC演算法與載波相位三次差分動態定位結果比較 40 圖6- 6 修正後CSC演算法與載波相位三次差分動態定位結果比較 40 圖6- 7 載波相位三次差分實際路測結果1 42 圖6- 8 修正後CSC演算法實際路測結果1 42 圖6- 9載波相位三次差分實際路測結果2 43 圖6- 10修正後CSC演算法實際路測結果2 43 圖6- 11載波相位三次差分實際路測結果2-對時間作圖 43 圖6- 12修正後CSC演算法實際路測結果2-對時間作圖 43 圖6- 13 雙眼視覺避障與路徑實驗結果 44 圖6- 14避障感測器整合實驗結果 45 圖6- 15椰林大道定位實驗結果 46 圖6- 16 椰林大道中繼點分佈圖 47 圖6- 17 椰林大道實際路測實驗結果 48 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 無人自走車整合設計與實驗 | zh_TW |
| dc.title | Integrated Design and Experiment of Unmanned Vehicle | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 100-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.coadvisor | 張帆人 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 王伯群,卓大靖,林君明 | |
| dc.subject.keyword | 無人車,載波平滑虛擬距離, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | unmanned vehicle,CSC, | en |
| dc.relation.page | 61 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2012-08-15 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 應用力學研究所 | |
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|---|---|---|---|
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