基于混合包围盒的混凝土泵车防碰撞算法研究

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1、学校代码10530学号201330111804分类号TU714；TP242密级公开硕士学位论文基于混合包围盒的混凝土泵车防碰撞算法研究学位申请人郑晓辉指导教师盛孟刚副教授学院名称信息工程学院学科专业控制工程研究方向工程机械智能化控制二〇一六年五月十七日theResearchofpumptruckanticollisionalgorithmbasedonhybridboundingboxCandidateZhengxiaohuiSupervisorAssociateProfessorShengmenggangCollegeC

2、ollegeofInformationEngineeringProgramControlEngineeringSpecializationIntelligentcontrolofConstructionMachineryDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2016湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

3、体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标嘛。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；蔽曰期；如／／年／月《曰却辞学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库、。进行检索，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理。；

4、《日作者签名：采３＾碎日期却《年＾月、如＾＾《导师签名；參是刪曰期：年月曰摘要随着社会经济的快速发展，各种大型建设项目的出现，混凝土泵车得到越来越多的应用。特别是在一些难度系数较大复杂的工程项目中，混凝土泵车以其机动灵活的特点成为现代化工程项目中一种重要的设备。但在实际操作过程中，由于外部影响因素的干扰和操作人员的经验、能力的不同，在操作过程中，极有可能出现由于误判和误操作而导致泵车臂架和周围障碍物发生碰撞的事故。首先，本文提出一种基于双目摄像机的图像采集方法，将双摄像头安装在泵车末端臂架顶端，通过采集臂架

5、周围障碍物的图像并进行预处理，通过双目立体视觉测距方法来获得障碍物的距离、轮廓等参数信息，运用MATLAB软件对测量距离的性能进行了仿真分析。为本文研究泵车防碰撞算法构建了周围障碍物的三维立体模型。其次，针对基于球形包围盒的多层防碰撞检测算法计算效率不高，实时性不强，且包围盒的冗余度较大等问题，本文提出了基于遗传优化的多层次球形包围盒防碰撞检测算法，该算法在一定程度上提高了算法的运行速度。为了能更好地解决包围盒紧致性的问题，本文提出了一种基于遗传优化的混合包围盒防碰撞检测算法，通过用不同类型的包围盒对泵车臂架和不同种类的障

6、碍物进行多层次的包围，并对改进后的算法进行了仿真验证，仿真结果表明，改进后的算法具有较好的实时性和包围盒紧致性。通过对泵车周围障碍物的建模及防碰撞算法的研究，能极大地提高泵车的作业效率及安全防护水平，具有重要的实用价值。关键词：混凝土泵车；包围盒；防碰撞；遗传优化；混合包围盒IAbstractWiththerapiddevelopmentofsocialeconomyandtheemergenceofavarietyoflarge-scaleconstructionprojects,theconcretepumptruck

7、iswidelyusedinmanyfields.Especiallyinsomedifficultproject,theconcretepumptruckisbecominganimportantequipmentwithitsflexiblecharacteristicsinmodernengineeringprojects.Butintheactualoperation,duetotheinterferenceexternalfactorsanddifferentoperatingpersonnelexperienc

8、e,inoperationprocess,theaccidentwillbemostlikelyappearduetoavarietyoffalsepositivesandfalseoperation.Firstly,thispaperputthedualcamerainstallationintheb