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封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787122468314
- 條形碼：9787122468314 ; 978-7-122-46831-4
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書深入淺出地講解了面向封閉、低速場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛主流關(guān)鍵技術(shù)，主要包括無人駕駛系統(tǒng)架構(gòu)、ROS中間件的原理、剛體運(yùn)動(dòng)的三維表示、定位與建圖、環(huán)境感知、路線搜索、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和底盤控制，在介紹數(shù)學(xué)概念和算法原理時(shí)還提供了直觀的交互式程序。 本書適合對(duì)無人駕駛或移動(dòng)機(jī)器人感興趣的師生閱讀，也可以供從事該領(lǐng)域研究工作的技術(shù)人員參考。
封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用 前言
曾經(jīng)，無人駕駛是只有在科幻作品里才會(huì)出現(xiàn)的未來技術(shù)，人們通過對(duì)話就能指揮車輛到達(dá)想去的地方。今天，我們能看到越來越多的私家車開始具備某些自動(dòng)駕駛的功能。盡管現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛還存在諸多的問題，但是其作為一項(xiàng)能改善駕駛安全性和體驗(yàn)的技術(shù)，必將是未來的發(fā)展趨勢(shì)。雖然實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景下的無人駕駛還需要克服許多困難，但是在限定場(chǎng)景下，無人駕駛已經(jīng)具備落地的條件。
無人駕駛是一個(gè)新興的行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域，吸引了市場(chǎng)的關(guān)注，也匯集了具有不同學(xué)科背景的人才。在各領(lǐng)域人才配合協(xié)作下，車輛像是有了眼睛和大腦，能夠自主決策并完成任務(wù)。但是，即便有多年工作經(jīng)驗(yàn)的人，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的基本概念和原理可能也是一知半解。研究定位的人員可能對(duì)車輛自己停到車位中的原理非常好奇，負(fù)責(zé)軌跡規(guī)劃的人員對(duì)于車輛能夠讀懂紅綠燈上的倒計(jì)時(shí)或者發(fā)現(xiàn)半掩的行人特別吃驚。他們雖然實(shí)現(xiàn)了共同的目標(biāo)，但是彼此之間卻了解很少。這些看似實(shí)現(xiàn)不同功能的模塊，可能在底層使用了相同的數(shù)學(xué)原理。例如，李代數(shù)不僅在車輛運(yùn)動(dòng)的描述中發(fā)揮了重要作用，而且在車輛可控性分析中也必不可少。規(guī)劃使用的路徑平滑算法本質(zhì)是一個(gè)優(yōu)化問題，而建圖中數(shù)據(jù)匹配同樣是一個(gè)優(yōu)化問題。不僅如此，訓(xùn)練感知模型和基于模型的預(yù)測(cè)控制同樣歸結(jié)為一個(gè)優(yōu)化問題。了解這些事實(shí)，有助于我們從更高的視角去看待問題，從而提出更通用、完善的解決方法。
封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用 目錄
第1章 無人駕駛技術(shù)概述 001
1.1 無人駕駛行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2 無人駕駛車輛的組成 003
1.3 無人駕駛技術(shù)開發(fā)對(duì)從業(yè)者專業(yè)技能的要求 005
第2章 無人駕駛軟件平臺(tái) 007
2.1 軟件平臺(tái)架構(gòu) 008
2.2 程序開發(fā) 009
2.2.1 shell 命令 009
2.2.2 性能調(diào)試工具 013
2.3 ROS 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 015
2.3.1 節(jié)點(diǎn)的誕生 016
2.3.2 節(jié)點(diǎn)間的通信 018
2.3.3 序列化 024
2.3.4 ROS 中的時(shí)間 026
2.3.5 ROS 常用工具 028
第3章 三維空間中運(yùn)動(dòng)的表示 031
3.1 概述 032
3.2 旋轉(zhuǎn)矩陣 033
3.3 歐拉角 040
3.4 四元數(shù) 045
3.4.1 四元數(shù)的定義 045
3.4.2 四元數(shù)的運(yùn)算 046
3.4.3 四元數(shù)與旋轉(zhuǎn) 050
3.4.4 四元數(shù)的插值 053
3.5 李群與旋轉(zhuǎn) 058
3.5.1 什么是李群 058
3.5.2 三維旋轉(zhuǎn)群 064
3.5.3 李群基本運(yùn)算 075
3.6 車輛運(yùn)動(dòng)表示 087
第4章 定位技術(shù) 089
4.1 概述 090
4.2 GNSS 定位 092
4.2.1 GNSS 常用坐標(biāo)系 092
4.2.2 RTK 技術(shù) 094
4.3 激光定位 094
4.3.1 激光雷達(dá)原理 094
4.3.2 LOAM 系列 095
4.3.3 特征點(diǎn)提取 095
4.3.4 特征點(diǎn)匹配 098
4.3.5 環(huán)境建圖 103
4.4 多傳感器融合 105
4.4.1 概率論基礎(chǔ) 106
4.4.2 Kalman 濾波原理 110
第5章 環(huán)境感知技術(shù) 118
5.1 感知系統(tǒng)概述 119
5.1.1 感知系統(tǒng)的功能 119
5.1.2 傳統(tǒng)感知技術(shù) 120
5.1.3 基于深度學(xué)習(xí)的感知技術(shù) 123
5.2 視覺檢測(cè)技術(shù) 134
5.2.1 Yolo 設(shè)計(jì)思想 134
5.2.2 Yolo 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 136
5.2.3 損失函數(shù) 138
5.2.4 訓(xùn)練技巧 139
5.2.5 Yolo 的擴(kuò)展 140
5.3 激光點(diǎn)云檢測(cè)技術(shù) 141
5.3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 141
5.3.2 PointPillars 設(shè)計(jì)思想 142
5.3.3 PointPillars 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 142
5.4 通用障礙物檢測(cè)技術(shù) 146
5.4.1 占用柵格的基本概念 146
5.4.2 Transformer 主干網(wǎng)絡(luò) 148
5.4.3 占用柵格網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 149
第6章 路線搜索技術(shù) 153
6.1 功能概述 154
6.2 路線搜索算法 154
6.2.1 圖搜索問題 154
6.2.2 從邊松弛到A??算法 155
6.3 路線搜索的具體實(shí)現(xiàn) 167
6.3.1 高精地圖 167
6.3.2 消息格式 169
6.3.3 整體架構(gòu) 171
6.3.4 基本概念 173
6.3.5 黑名單路段 174
6.3.6 A??搜索算法 176
6.3.7 后處理 180
第7章 規(guī)劃決策技術(shù) 185
7.1 規(guī)劃決策系統(tǒng)概述 186
7.2 車道行車規(guī)劃 186
7.2.1 Frenet 坐標(biāo)系 186
7.2.2 參考線平滑 187
7.2.3 橫向規(guī)劃 195
7.2.4 縱向規(guī)劃 201
7.2.5 仿真結(jié)果 205
7.3 開放場(chǎng)地規(guī)劃 206
7.3.1 混合A??算法 206
7.3.2 Dubins 曲線與Reeds-Shepp 曲線 209
7.3.3 速度規(guī)劃 217
7.3.4 曲線平滑 226
7.3.5 仿真結(jié)果 234
第8章 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù) 238
8.1 控制理論 239
8.1.1 車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 239
8.1.2 可控性分析 241
8.1.3 小時(shí)間可控性 244
8.2 控制方法 247
8.2.1 純跟蹤方法 247
8.2.2 模型預(yù)測(cè)控制 248
8.3 仿真試驗(yàn) 250
8.3.1 純跟蹤控制仿真 251
8.3.2 模型預(yù)測(cè)控制仿真 254
附錄一 隨書代碼使用方法 256
附錄二 無人駕駛領(lǐng)域常用術(shù)語 258
參考文獻(xiàn) 262
展開全部
封閉場(chǎng)景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用 作者簡(jiǎn)介
胡亞南，博士，主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)機(jī)器人控制、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。參與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，已發(fā)表論文6篇，申報(bào)專利7項(xiàng)。長(zhǎng)期從事移動(dòng)機(jī)器人算法的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，完成多項(xiàng)室內(nèi)AGV和室外AMR機(jī)器人算法設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)的項(xiàng)目獲得江蘇省“雙創(chuàng)博士”資助。對(duì)機(jī)器人、無人駕駛和人工智能中相關(guān)技術(shù)都有深入的研究。
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