[实用新型]基于MIMO毫米波雷达的智能感知与路径规划运输车

说明书

本实用新型涉及基于MIMO毫米波雷达的智能感知与路径规划运输车，属于多传感融合、雷达成像、多天线信息传输及动态路径规划技术领域。包括：远程控制系统、电源模块、传感器模块、通讯模块、核心控制模块、目标识别模块、智能避障与路径规划模块、用户界面模块、车辆行驶模块及负载模块。用户界面模块中的控制命令输入单元接收命令，核心控制模块的信息收发单元接收命令，并将命令由指令发送单元对其他模块进行调控；用户界面模块中的路径及地图显示单元和目标属性输出单元根据智能避障与路径规划模块和目标识别模块的信息数据输出SLAM地图及智能行进路径、障碍的物目标属性并实时更新。所述运输车运输成本大幅降低与单传感器检测相比大幅提高了障碍物识别精度。

技术领域

本实用新型涉及基于MIMO毫米波雷达的智能感知与路径规划运输车，属于多传感融合、雷达成像、多天线信息传输及动态路径规划技术领域。

背景技术

随着科技的进步和人民生活水平的提高，智能设备的发展已经逐渐改变和丰富了人们的工作和生活。人们希望能灵活而高效地处理和应对时间与空间的“手忙脚乱”，借助智能设备使自己能“细致而周到”地把手头事情做圆满。比如：

(1)马上要上课了，某学委却刚刚收齐作业，他面临两方面抉择：a)去教室上课作业迟交；b)抽身去交快到截止时间的作业，导致接下来的课程迟到。此时，若能借助无人运输车帮助他运送作业到指定地点，该生就能摆脱“手忙脚乱”的现状。

(2)考试即将开始，某监考老师正要发放试卷，发现答题纸遗落在相隔200米的另外一座教学楼中，时间紧迫，他如果亲自去取回答题纸会导致无人监考出现教学事故；而临时寻求其他教师帮助又“不可能”；此时，若能借助无人运输车帮助该教师将另一座教学楼的答题纸运送到监考教室，使得该教师能够顺利完成“紧迫”的监考任务。

上述两种情况体现了“精准物流”以及“智能取件”的应用需求。

现有无人运输车有如下几类：

a)基于超声波传感器进行车辆避障的无人运输车，此类无人运输车成本低，无人运输实现方法简单且技术成熟；

b)基于红外传感器避障的无人运输车，系统发展较为成熟，避障精度高且实现成本低，对障碍物具有良好的识别能力及在慢速时能识别阶梯状障碍物；

c)基于激光雷达应用启发式搜索避障的无人运输车，该无人运输车通过激光雷达SLAM构建全局的二维地图，通过二维地图定位自己的位置，预设终点，执行路径规划给出车辆移动中的最优路线，能够快速而高效的完成运输任务，减少作业时间；

d)基于视觉识别避障的无人运输车，该类避障系统体积小、功耗低，可以获得车辆行驶前方场景比较高分辨率的深度图，在避障功能基础上，还能进行路径规划。

然而，目前无人运输车的输送效率以及精准度有待进一步提高，正是由于输送效率及精准度不高，日益成为制约该类车辆使用及推广的瓶颈。在实时动态、突发干扰及地面坑洞的复杂路况情况下，对隐蔽静止以及动态高速物体或生物的实时自主规避一直是无人运输车的技术发展难点，也是无人运输车能否普及应用的关键问题之一。

本发明的目的在于针对现有无人运输车存在的环境适应性差，尤其出现坑洞情况、突发运动目标如小孩、猫、狗，无人车会出现坑洞识别障碍以及躲避不及时导致翻车或者碾压情况，从而造成经济或人员受伤的现状；此外运输车工作环境变化迅速，进行路径规划可能会导致多辆运输车交通堵塞问题，甚至产生死锁现象，导致系统崩溃。

本申请致力于提出基于MIMO毫米波雷达的智能感知与路径规划无人运输车。该车具有高精度、无盲区探测、适用范围广泛、智能的路径规划、高效避障的优势，有效避免单一传感器对路况感知的局限性，适用于环境地图未知和环境快速变化的情况。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有运输车缺乏智能感知路况、配送效率低以及适应环境速度慢的技术缺陷，提出了基于MIMO毫米波雷达的智能感知与路径规划运输车。