[發明專利]一種地面無人運輸平臺的跟隨控制方法

在審

• 申請號: 201811467574.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109739266A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 李寧;蘇波;藍偉;付饒;高劍鋒;高天云
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

1.一種地面無人運輸平臺的跟隨控制方法，其特征在于，該方法采用的硬件包括無人運輸平臺搭載的3D激光雷達傳感器、組合導航設備、工控機和穿著3M反光材質服裝的引導人員；該方法實現的步驟如下：

步驟一：引導開始前，無人運輸平臺停車等待，引導人員位于無人運輸平臺前方4米范圍內；

步驟二：引導開始時，引導人員前行，當與無人運輸平臺距離超過一定距離后，車載工控機利用3D激光雷達傳感器和組合導航設備對引導人員進行目標識別，通過識別結果控制無人運輸平臺對引導人員進行自主伴隨跟蹤。

2.如權利要求1所述的跟隨控制方法，其特征在于，所述工控機通過3D激光雷達獲取環境信息，通過數據提取和特征分析，同時利用無人運輸平臺的定位定向信息，融合歷史目標檢測結果，實現人員目標位置的有效檢測和魯棒性控制。

3.如權利要求1或2所述的跟隨控制方法，其特征在于，所述無人運輸平臺與引導人員的位置關系以及引導人員的前行速度，無人運輸平臺的行進分為低速、中速、高速和倒車四種模式；其中，低速模式采用基于方位角的轉向控制，根據引導人員與無人運輸平臺的角度位置關系，靈活控制轉向，實現小半徑轉向和避障通行；高速模式用于道路情況良好路段的快速通行，通過約束平臺的最大轉向角，防止平臺高速行進過程中的急轉向，以保證行駛安全；中速模式用于一般情況下的伴隨通行，無人運輸平臺行駛速度與引導人員的正常步速相近；倒車模式設定為特殊行駛模式，只有在平臺停車狀態下才會觸發，以保障安全性。

4.如權利要求1所述的跟隨控制方法，其特征在于，所述步驟二中工控機對引導人員進行目標識別的過程如下：

步驟1:3D激光雷達設備讀取環境點云數據，進行點云數據預處理，包括點云數據坐標轉換和回波強度分析等；

步驟2：利用高度差、絕對高度和回波強度進行點云數據的分割，實現包含引導人員在內的障礙物檢測，得到障礙物點云數據集合；

步驟3：障礙物點云集合噪聲處理，過濾掉體積較大的點云集合，得到感興趣點云數據；

步驟4：感興趣點云數據空間聚類分析，得到引導人員目標候選團塊；

步驟5：借助于定位定向數據，對候選團塊與歷史引導人員目標進行目標匹配，得到引導人員目標的連續跟蹤信息；

步驟6：分析識別引導人員目標，包括引導人員軌跡、速度、運動趨勢及下一時刻位置。