快速原型平臺設計及其在多傳感器數(shù)據(jù)融合中的應用.pdf

1、快速原型設計是一種新出現(xiàn)的工程設計方法,其能夠克服傳統(tǒng)設計過程所固有的諸多問題,并已經(jīng)廣泛應用于航空、航天、汽車制造等領域。本文旨在設計一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速原型設計方法的嵌入式平臺,并將其應用于以實現(xiàn)移動機器人自主避障為背景的多傳感器數(shù)據(jù)融合領域。
　　 分析快速原型設計方法相比較于傳統(tǒng)工程設計方法的優(yōu)勢,并結合MATLAB的RTW組件分析其中最關鍵的代碼自生成技術的主要功能和特點。開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)快速原型設計方法的嵌入式DSP目標平臺

2、;設計移動機器人平臺的相關硬件和軟件,并針對兩個平臺間的通信接口和所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容制定相關的通信協(xié)議。
　　 劃分移動機器人的避障區(qū)域,建立移動機器人的運動模型,設計具有兩級融合結構的移動機器人自主避障算法。其中,第一級融合結構設計基于量測融合方式的卡爾曼濾波算法用以提升相關傳感器的測量性能,并利用規(guī)則產(chǎn)生式的方法實現(xiàn)對障礙物目標特征的提取。第二級融合結構則通過建立基于專家系統(tǒng)的決策推理規(guī)則庫,根據(jù)所提取的障礙物目標特征通過查詢

3、相應的規(guī)則庫,實現(xiàn)最終的決策級融合,并生成相應的控制指令。
　　 根據(jù)所設計的兩級自主避障算法,在MATLAB的Simulink和Stateflow下建立移動機器人自主避障算法模型,研究基于量測融合方式的卡爾曼濾波算法的融合效果,并對其它相關模型進行仿真實驗。仿真測試量測方式卡爾曼濾波融合算法的融合效果,并對測量噪聲方差R對融合算法收斂速度和濾波性能的影響進行對比實驗,最后對整個避障算法模型進行仿真。
　　 在進行算法仿