可变车道隔离护栏运载机器人系统及其控制策略

• 作者: 田为广 徐海黎 陈妍 朱倚娴 刘熙
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可变车道 运载机器人 超宽带(UWB)定位 运动控制 自主纠偏
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 整机和系统设计|Whole Machine and System Design
• 页码范围: 237-246
• 页数: 10页
• 分类号: TH39|TP249|TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.025

摘要

城市潮汐交通拥堵问题可通过设置可变车道来解决.针对现有可变车道控制方式单一及智能化程度低等问题,设计了一种移动机器人来运载护栏,以完成车道隔离.为解决室外道路环境下的高精度定位问题,结合实际应用场景,应用超宽带(ultra wide band,UWB)技术设计了无线定位系统以及双标签融合定位法,实现了运载机器人运行过程中的位姿计算.根据运载机器人的位姿信息以及其搭载护栏时的运动模型,设计了相应的运动控制算法,以使机器人在运行过程中完成自主纠偏.此外,运载机器人运行过程中的相关数据通过LoRa(long range radio,远距离无线电)组网与远程服务器交互,实现了远程监控.试验结果表明:所设计的UWB定位系统的重复定位精度为0.07 m左右,能满足室外环境下的高精度定位要求;所设计的运动控制算法能较好地实现运载机器人的运动控制,达到了预期效果.该运载机器人系统能够为可变车道的智能化控制提供参考,具有良好的工程应用前景.