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        歐美大地儀器設備中國有限公司

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        機器自動化2019-08-02

        慣性傳感器引導無人駕駛地面車輛

        MicroStrain的微型輕量慣性導航解決方案提高了導航精度,同時降低了下一代無人駕駛地面車輛(UGV)的功耗。



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        無人駕駛地面車輛(UGV)

        將人類操作員與他們正在訪問的環境分離。這種能力使得無人駕駛平臺成為危險且難以進入的環境的有吸引力的技術。這些系統的吸引力和有效性促使國會要求到2015年將1/3的美國軍用車輛無人駕駛。然而,與實施無人駕駛地面車輛相關的可靠性和成本問題繼續阻礙用戶按照滿足其要求的規模進行部署。需求。

        導航子系統是無人駕駛地面車輛性能不可或缺的一部分。傳統的高性能導航系統支持無人解決方案,但由于其尺寸,重量,功耗和成本問題,其應用受到限制。MicroStrain的小型輕型慣性測量單元(IMU)和GPS輔助慣性導航系統(GPS / INS)為無人地面車輛提供了以低功耗,低成本方式可靠地導航非結構化設置所需的信息。結果使下一代更小,更輕,響應更快的自動地面車輛成為可能。此外,部署的慣性導航系統為用戶提供了在更大規模和以前禁止的環境中實施UGV的基礎。


        下一代無人駕駛車輛
        能夠在非結構化環境中自主運行的無人駕駛地面車輛越來越多地用于軍事,警察和救援應用。導航子系統支持執行許多復雜功能,如偵察,監視,繪圖和危險處置。減少無人駕駛地面車輛平臺占地面積的舉措面臨著多種封裝和計算挑戰。這對于可移植性和現場部署是主要問題的國防部尤其重要。因此,創建了國防高級研究計劃局(DARPA)等計劃,以促進這些類型技術的發展。已經要求MicroStrain慣性導航傳感器支持許多這些項目。


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        由于機器人開發計劃的競爭性,許多學術機構和教育組織參與改進和展示自動地面車輛能力。舉一個例子,一個團隊的大學和私營合作伙伴的選擇了微應變第一代3DM-GX1整合?  IMU傳感器,其自主6輪式越野地面車輛。該設計靈感來自DARPA Grand Challenge,并作為該比賽的原型車而建造。該車配備了差速器全輪驅動和全輪懸架,可實現動態穩定性。它被設計用于執行指定的任務,包括導航未定義的障礙物和可變地形以及識別和響應卡住的位置。

        MicroStrain的MEMS慣性測量單元(IMU)使原型車能夠在不平坦的地形上跟蹤其位置,精度在行駛距離的+/- 0.5%范圍內。3DM-GX1傳感器陣列的組合:三個加速度計,三個磁力計和三個陀螺儀,以及團隊的卡爾曼濾波器產生了高度穩定的位置和方向估計。除了作為導航設備的功能之外,IMU的歐拉指令功能還用于檢測俯仰角和俯仰角,以便在超出特定公差時觸發逃生程序。為了解決障礙問題,車輛在航路點導航和周邊跟蹤模式之間切換。


        跨越多個平臺的集成
        Waypoint導航技術在很大程度上依賴于方向和GPS信息的組合。MicroStrain公司最新的慣性傳感器,該3DM-GX4 ?-45,結合了IMU,GPS和復雜的卡爾曼濾波器成一個單一的,集成的解決方案。這種方法將通過在單個薄型封裝中提供高度可靠的GPS輔助慣性導航系統功能,幫助實現下一代無人駕駛地面車輛。


        優勢
        MicroStrain慣性傳感器為用戶提供可輕松集成到各種平臺的導航解決方案。MicroStrain的解決方案設計能夠將尺寸,重量和功耗降低多達競爭解決方案的10倍,有助于減少安裝平臺的尺寸和質量。此外,低功耗降低了內置系統的能量負擔。精確定位數據包裝在具有成本效益的產品中,使MicroStrain慣性傳感器成為各種控制應用的理想選擇。因此,下一代無人駕駛地面車輛可以進入,并且可以進行更廣泛的應用,從而使操作員能夠更輕松,更安全地進行部署。


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