CN107145151A - 一种自动跟随动力结构及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动跟随动力结构及其系统，包括动力结构本体，所述动力结构本体上设置有控制模块、驱动模块、电机模块和制导模块；所述驱动模块用于驱动所述电机模块，所述电机模块用于为所述动力结构本体提供动力；所述制导模块用于测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置；所述控制模块根据制导模块的测量结果和动力结构本体的现状利用PID算法控制驱动模块，使得动力结构本体能够跟随信标。本发明还涉及包括上述自动跟随动力结构和信标的系统。本发明具有测距定位精准、前进转向跟随灵敏、跟随距离精确以及转向灵活的优点。

Description

一种自动跟随动力结构及其系统
技术领域
本发明涉及自动跟随技术领域，特别是涉及一种自动跟随动力结构及其系统。
背景技术
目前国内外市场上已经出现一些利用不同技术实现的自动跟随产品，包括自动跟随箱包、自动跟随无人机、自动跟随购物车等，上述产品均采用了蓝牙跟随技术或者图像跟随技术，这些技术的最大缺点就是距离识别精度不够高，误差能够达到几十厘米，因此导致无法精确的控制产品的精确前进和转向，进一步导致产品无法灵敏的跟随人行进。在人前进或者转向时，产品与人的距离非常远而且忽然忽近不能保持固定的距离，故实用性非常低，而且价格昂贵、耗电量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动跟随动力结构及其系统，使得测距定位精准、前进转向跟随灵敏、跟随距离精确以及转向灵活。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动跟随动力结构，包括动力结构本体，所述动力结构本体上设置有控制模块、驱动模块、电机模块和制导模块；所述驱动模块用于驱动所述电机模块，所述电机模块用于为所述动力结构本体提供动力；所述制导模块用于测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置；所述控制模块根据制导模块的测量结果和动力结构本体的现状利用PID算法控制驱动模块，使得动力结构本体能够跟随信标。
作为优选的技术方案，所述制导模块为超声波接收传感器，所述超声波接收传感器用于接收信标发出的超声波信号；所述控制模块在动力结构本体向信标发出无线信号时开始计时，当超声波接收传感器接收到信标发出的超声波信号时终止计时，利用空气中的超声波的速度乘以所用时间得到信标与动力结构本体之间的距离。
作为优选的技术方案，所述超声波接收传感器有两个，分别安置在所述动力结构本体前端的左右两侧；所述控制模块根据两个超声波传感器与信标的距离判断出动力结构本体与信标之间的相对位置。
作为优选的技术方案，所述控制模块对动力结构本体与信标之间的距离进行积分计算，当距离逐渐增大时说明动力结构本体与信标之间差距越来越大，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块提高转速以使得动力结构本体跟随信标；当距离保持一定时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块保持速度使得动力结构本体与信标的速度相同。
作为优选的技术方案，所述动力结构本体的现状包括动力结构本体当前的速度、动力结构本体的负重和动力结构本体当前所处的路况。
作为优选的技术方案，所述控制模块通过对距离的微分计算分析出信标与动力结构本体之间速度的相对变化，从而在信标减速时同步控制驱动模块使得电机模块降低转速实现减速操作，在信标加速时同步控制驱动模块使得电机模块提高转速实现加速操作。
作为优选的技术方案，所述控制模块在确定动力结构本体当前所处的路况为上坡时，控制驱动模块使得电机模块提高转速实现加速操作，使动力结构本体能够跟随信标前进；所述控制模块在确定动力结构本体当前所处的路况为下坡时，控制驱动模块使得电机模块降低转速实现减速操作，使动力结构本体保持稳定的速度。
作为优选的技术方案，所述动力结构本体的后端还设置有转向检测模块，当两个超声波传感器均没有接收到信标发出的超声波信号，且所述转向检测模块检测到信标发出的超声波信号时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块转动实现动力结构本体进行180度转向。
作为优选的技术方案，所述动力结构本体周围还设置有避障模块，所述避障模块用于测量周围物体与动力结构本体之间的相对距离，当动力结构本体检测到有物体距离过近时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块进行刹车减速操作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种自动跟随动力系统，包括上述的自动跟随动力结构和信标，所述信标包括信号处理模块和发信模块，所述信号处理模块用于接收所述自动跟随动力结构发出的无线信号，并在收到无线信号后控制所述发信模块发出信号使得所述自动跟随动力结构的制导模块能够根据收到的信号测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置。
所述发信模块为超声波发射传感器。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明利用超声波传感器实现动力结构和信标之间的测距，产生的误差非常小，从而实现测距定位精准的目的；本发明根据两个超声波传感器的距离偏差计算人体与动力结构中轴线的偏差角度，从而控制动力结构的转向角度。本发明的动力结构采用了PID动态调节算法，可以根据动力结构目前的速度、动力结构与人的距离、动力结构负重、路况等情况进行智能调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施方式中自动跟随动力结构的结构方框图；
图2是本发明第一实施方式中自动跟随动力结构的结构示意图；
图3是本发明第二实施方式中臂带式信标的结构示意图；
图4是本发明第二实施方式中自动跟随动力结构系统的硬件方框图；
图5是本发明第二实施方式的使用示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的第一实施方式涉及一种自动跟随动力结构，包括动力结构本体，如图1所示，所述动力结构本体上设置有控制模块、驱动模块、电机模块和制导模块；所述驱动模块用于驱动所述电机模块，所述电机模块用于为所述动力结构本体提供动力；所述制导模块用于测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置；所述控制模块根据制导模块的测量结果和动力结构本体的现状利用PID算法控制驱动模块，使得动力结构本体能够跟随信标。
其中，所述制导模块为超声波接收传感器，所述超声波接收传感器用于接收信标发出的超声波信号；所述控制模块在动力结构本体向信标发出无线信号时开始计时，当超声波接收传感器接收到信标发出的超声波信号时终止计时，利用空气中的超声波的速度乘以所用时间得到信标与动力结构本体之间的距离。
所述超声波接收传感器有两个，分别安置在所述动力结构本体前端的左右两侧；所述控制模块根据两个超声波传感器与信标的距离判断出动力结构本体与信标之间的相对位置。也就是说，可以在动力结构前端安装有两个超声波接收传感器，能够跟信标上的超声波发射器配合进行测距。左、右两个超声波接收传感器与超声波发射器之间相距一定距离，当人处于动力结构本体中央正前方的时候左右两个超声波接收传感器测得的距离相等，当人向左偏或者向右偏时，左右两个超声波接收传感器测得的距离会有所偏差。根据左右两个超声波接收传感器的距离平均值可以计算所要跟随目标人体与动力结构本体之间的直线距离，用以控制动力结构前进的速度和加速度。根据左右两个超声波接收传感器距离的偏差可以计算人体与动力结构本体中轴线的偏差角度，用以控制动力结构的转向角度。
动力结构本体的前进速度和加速度通过动力结构本体的驱动模块控制电机模块转动实现前进。由于动力结构本体的控制模块采用了智能PID动态调节算法，可以根据动力结构本体目前的速度、动力结构与人的距离、动力结构负重、路况等情况进行智能调节。智能算法能够对动力结构与人之间的距离进行积分计算，当距离逐渐增大时说明动力结构与人之间差距越来越大，动力结构会对电机模块的电压进行逐渐增加，当动力结构与人之间保持一定距离不变时，动力结构会控制电机模块的转速，使得动力结构的速度与人的速度相同。当人进行加速或者减速操作时，动力结构的智能算法能够通过对距离的微分计算分析出人体与动力结构之间速度的相对变化，从而在人体减速时同步进行减速操作，在人体加速时同步进行加速操作。
由于采用了智能控制算法，当上坡时，系统能够自动增大电机电压，增强系统的动力，使系统能够跟随人体前进。当下坡时，系统能够通过电机的电磁减速控制动力结构速度过快，使车体保持稳定速度。
所述动力结构本体周围还设置有避障模块，所述避障模块用于测量周围物体与动力结构本体之间的相对距离，当动力结构本体检测到有物体距离过近时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块进行刹车减速操作。避障模块可以是超声波测距传感器，也可以是光电传感器，通过超声波测距传感器/光电传感器可以及时避让障碍物，防止碰撞。
本实施方式中的动力结构采用模块化设计，电机模块、驱动模块、控制模块、制导模块以及避障模块等都是独立设计与安装。每一个模块也可以根据不同需求进行更换。该系统可以方便的移植于不同的车体上，譬如超市搬运车、婴儿车、机场行李车、点滴架等。下面通过一个具体的实施例来进一步说明。
如图2所示，自动跟随动力结构包括智能控制模块1，驱动模块，锂电池3，电机模块分为左电动机401和右电动机402，左从动轮501，右从动轮502，左超声波接收探头601，右超声波接收探头602，后超声波接收探头7，超声波测距探头801、802、803、804、805。
智能控制模块1、驱动模块和锂电池3共同位于动力系统中车体的中部，左电动机401位于车体的左后部，右电动机402位于车体的右后部，左从动轮501和右从动轮502分别位于车体前方偏左部和偏右部。左超声波接收探头601位于车体左前部，右超声波接收探头602位于车体的右前部，后超声波接收探头位于车体后方的正中部。超声波测距探头801位于车体正前方，超声波测距探头802位于车体左侧偏前方，超声波测距探头803位于车体右侧偏前方，超声波测距探头804位于车体后方的偏左侧，超声波测距探头805位于车体后方的偏右侧。
其中，左电动机401和右电动机402选用的是直流无刷有感电机，这种电机负重大，声音小，运行稳定，能够根据轮子所处位置调整供应电流的相位，实现动力输出的稳定性。同时，电机的霍尔传感器能够向系统反馈当前电机的运行状态，控制模块能够根据电机当前的运行速度对电机状态进行及时的反馈调整，同时通过电机运行状态的反馈也能够实现动力系统运动角度和线路的精准控制。
驱动模块为电动机驱动控制板2，其采用直流供电，是与直流无刷有感电机配套的动力供应系统，通过芯片能够将电流转换为三相输出，并根据轮子当前所处的位置智能调整电机输出电流。
智能控制模块1采用超低功耗的单片机对整个系统进行智能控制，该模块能够采集各个超声波传感器传来的数字信号，通过精确的及时来计算相应的传感器所测得的距离，并根据相应的关系计算人体的相对位置，再根据智能控制算法计算出控制电机需要的电压，从而实现对电机速度的精准控制。同时利用左右两个电机的速度差别可以实现对车体运动角度的控制。当遇到陡坡时，智能控制模块能够分析出车子的位置状态只能调节电机的驱动电压，当上坡时能够稳定启动前进，当下坡时能够启动电机刹车让车子停稳不动。
本发明的第二实施方式涉及一种自动跟随动力结构系统，包括第一实施方式中的自动跟随动力结构和信标，所述信标包括信号处理模块和发信模块，所述信号处理模块用于接收所述自动跟随动力结构发出的无线信号，并在收到无线信号后控制所述发信模块发出信号使得所述自动跟随动力结构的制导模块能够根据收到的信号测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置。其中，所述发信模块为超声波发射传感器。
如图3所示，所述信标可以制成臂带12的形式，包括超声波发射探头901、902、903、904，智能信号处理模块10和微型锂电池11。其中，智能信号处理模块10和微型锂电池11位于臂带12的中央内部，超声波发射探头901、902、903、904则均匀的分布在臂带12的四周。图4所示的是本实施方式的硬件方框图。
如图5所示，本实施方式自动跟随动力结构系统的工作流程如下：
臂带12是使用者佩戴在胳膊上部的部件，臂带12中的智能信号处理模块10能够接收来自系统车体中智能控制模块1所发射的无线电信号，由于无线电在空气中传播速度达到光速，因此该信号从车体到臂带的时间可以忽略不计，故此信号作为计时起点的基准。智能控制模块1发射信号时开始计时，智能信号处理模块10接收到无线电信号的同时立即控制超声波发射探头901、902、903、904向四周360度全方位发射超声波信号。当使用者在车体前方时，左超声波接收探头601和右超声波接收探头602就能接收到超声波信号，当两个探头接收到超声波信号时，智能控制模块1停止计时，根据距离＝空气中超声波速度*时间可以计算出臂带与左超声波接收探头601和右超声波接收探头602之间的距离。
智能控制模块1根据计算出的信标与左右超声波探头的距离得到使用者与系统车体的相对位置。根据臂带与左超声波接收探头601和右超声波接收探头602之间的距离计算平均值作为使用者与车体之间的直线距离，车体中的智能控制模块1根据该直线距离利用智能PID控制算法，动态调整输出信号大小控制电动机驱动控制板2，电动机驱动控制板2根据获得的控制信号大小继而控制给左电动机401和右电动机402的电压大小，继而控制电动机输出动力的大小，继而控制车体的前进速度快慢。左电动机401和右电动机402同时能够发送反馈信号给智能控制模块1，智能控制模块1可以根据反馈信号知道电动机当前的转速，从而计算出车体的时机运动速度，智能控制模块1再根据目前的实际速度利用PID算法控制电动机速度，当实际速度低于目标速度时增大电动机电压让电动机加速，当实际速度高于目标速度时减少电动机电压让电动机减速。
另外，智能控制模块1根据臂带与左超声波接收探头601和右超声波接收探头602之间的距离利用三角函数关系计算出使用者与车体之间的角度数值，车体中的智能控制模块1根据该直线距离利用智能PID算法，动态调整控制左右电机的输出信号大小控制电动机驱动控制板2，电动机驱动控制板2根据获得的控制信号大小继而控制给左电动机401和右电动机402的电压大小，继而控制电动机输出动力的大小。由于驱动版对左电动机401和右电动机402输出的电压大小不同，实现两个轮子转速不同，继而实现车体运动时的转向。该转向电压是在前行电压基础之上进行升压或者降压操作，故可以在车子在加减速状态或者高速前进状态下实现精准的方向控制。同时智能控制模块1也会根据左电动机401和右电动机402反馈的运动速度信号智能分析车子实际的运行角度，根据实际运行角度和目标运行角度，系统的智能PID算法能够进行反馈式动态调节，实现车体运行角度的精准控制，与使用者运动角度保持时时相同。
当左超声波接收探头601和右超声波接收探头602两个同时无法接收到来自使用者所佩戴臂带发射来的超声波信号时，智能控制模块1会开启位于车体后方的后超声波接收探头7的侦听动作，当后超声波接收探头7接收到来自使用者所佩戴臂带发出的超声波信号时，即表示使用者位于车体后方，此时智能控制模块1控制左电动机401和右电动机402以相同速度反向转动一定距离，实现车体的原地180度角转向，直至车体正面朝向使用者。
当左超声波接收探头601和右超声波接收探头602任意一个无法接收到来自使用者所佩戴臂带发射来的超声波信号时，智能控制模块1会智能判断是否是车体与使用者之间有障碍物遮挡或者其他异常情况，此时单片机智能控制模块1会控制左电动机401和右电动机402停止运行并刹车，同时以无线电波信号形式向使用者臂带发射特殊报警信息，臂带中的智能信号处理模块10接收到报警信号会立即以弱小急促滴滴声音形式向使用者发出提示信息。
智能控制模块1会控制超声波测距探头801、802、803、804、805以循环的方式对周边环境进行超声波测距，当某一个探头发现车体与周围环境物体距离过近时，单片机智能控制模块1会控制左电动机401和右电动机402停止运行并刹车，同时以无线电波信号形式向使用者臂带发射特殊报警信息，臂带中的智能信号处理模块10接收到报警信号会立即以较强哒哒声音形式向使用者发出提示信息。
由于系统采用了智能PID调节算法，当车体载重变大或者前行遇到阻力时，系统会智能增大电动机电压，让车体能够以正常速度运行，使车体运行速度不会受到载重以及路况的影响。
单片机智能控制模块1中含有陀螺仪传感器，能够测量车身的角度，能够感知车体处于上坡或者下坡，从而运行不同的程序进行控制。当车体处于上下坡时，系统会在车体停止时启动电动机的电磁刹车，保持车体不会运动。当处于上坡时，车体对于左右电动机控制输出的启动电压、前进电压均会增大，保证车体的正常运行。当车体处于下坡时，车子会通过对电动机刹车的控制实现速度控制，保证车体不会过多前进或者运动。
不难发现，上述实施方式采用电池作为能源、两个电机进行驱动的可移植动力系统。该系统分为动力结构和跟随信标两部分。动力结构利用无线信号控制跟随信标发出超声波信号，动力结构上的传感器接收超声波信号，利用时间与声速计算信标与动力结构上两个传感器的距离，从而对使用者定位进行制导，利用微型低功耗控制芯片上的智能PID控制算法对电机进行智能化控制，能够让该系统跟随人的轨迹进行前进转向和后退等多种操作。同时，该系统具有遇障刹车报警、下坡自动刹车、丢失报警、智能调速等多种功能。采用模块化设计和电池供电，可以方便的让该系统移植于需要动力驱动的及跟随功能的载物车等物体。

Claims (10)

1.一种自动跟随动力结构，其特征在于，包括动力结构本体，所述动力结构本体上设置有控制模块、驱动模块、电机模块和制导模块；所述驱动模块用于驱动所述电机模块，所述电机模块用于为所述动力结构本体提供动力；所述制导模块用于测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置；所述控制模块根据制导模块的测量结果和动力结构本体的现状利用PID算法控制驱动模块，使得动力结构本体能够跟随信标。
2.根据权利要求1所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述制导模块为超声波接收传感器，所述超声波接收传感器用于接收信标发出的超声波信号；所述控制模块在动力结构本体向信标发出无线信号时开始计时，当超声波接收传感器接收到信标发出的超声波信号时终止计时，利用空气中的超声波的速度乘以所用时间得到信标与动力结构本体之间的距离。
3.根据权利要求2所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述超声波接收传感器有两个，分别安置在所述动力结构本体前端的左右两侧；所述控制模块根据两个超声波传感器与信标的距离判断出动力结构本体与信标之间的相对位置。
4.根据权利要求1所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述控制模块对动力结构本体与信标之间的距离进行积分计算，当距离逐渐增大时说明动力结构本体与信标之间差距越来越大，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块提高转速以使得动力结构本体跟随信标；当距离保持一定时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块保持速度使得动力结构本体与信标的速度相同。
5.根据权利要求1所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述动力结构本体的现状包括动力结构本体当前的速度、动力结构本体的负重和动力结构本体当前所处的路况。
6.根据权利要求5所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述控制模块通过对距离的微分计算分析出信标与动力结构本体之间速度的相对变化，从而在信标减速时同步控制驱动模块使得电机模块降低转速实现减速操作，在信标加速时同步控制驱动模块使得电机模块提高转速实现加速操作。
7.根据权利要求5所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述控制模块在确定动力结构本体当前所处的路况为上坡时，控制驱动模块使得电机模块提高转速实现加速操作，使动力结构本体能够跟随信标前进；所述控制模块在确定动力结构本体当前所处的路况为下坡时，控制驱动模块使得电机模块降低转速实现减速操作，使动力结构本体保持稳定的速度。
8.根据权利要求1所述的自动跟随动力结构，其特征在于，所述动力结构本体周围还设置有避障模块，所述避障模块用于测量周围物体与动力结构本体之间的相对距离，当动力结构本体检测到有物体距离过近时，所述控制模块控制驱动模块使得电机模块进行刹车减速操作。
9.一种自动跟随动力系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一所述的自动跟随动力结构和信标，所述信标包括信号处理模块和发信模块，所述信号处理模块用于接收所述自动跟随动力结构发出的无线信号，并在收到无线信号后控制所述发信模块发出信号使得所述自动跟随动力结构的制导模块能够根据收到的信号测量动力结构本体和信标之间的距离和相对位置。
10.根据权利要求9所述的自动跟随动力系统，其特征在于，所述发信模块为超声波发射传感器。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108732925A (zh) * 2017-11-01 2018-11-02 北京猎户星空科技有限公司 智能设备的行进控制方法、装置和智能设备
WO2019061126A1 (zh) * 2017-09-28 2019-04-04 法玛科技顾问股份有限公司 自动随行系统
CN110119146A (zh) * 2019-04-30 2019-08-13 西安工程大学 一种自跟随平衡小车的控制系统及方法
CN110850898A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 曾阔 一种智能医用护理跟随小车及跟随方法
CN111580494A (zh) * 2020-04-28 2020-08-25 东风汽车集团有限公司 一种平行驾驶车辆控制参数自适应标定方法及系统
CN113022555A (zh) * 2021-03-01 2021-06-25 重庆兰德适普信息科技有限公司 一种速差滑移转向车辆的目标跟随控制方法和装置
CN114254268A (zh) * 2022-02-28 2022-03-29 南开大学 一种自动跟随算法及系统
CN114312357A (zh) * 2021-12-16 2022-04-12 东风越野车有限公司 一种单兵伴随无人车辆及伴随控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06274223A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 追従型走行車両
CN103576682A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 中国计量学院 智能跟踪托运车
CN103809174A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 丁一 自动跟随方法
CN104991557A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 深圳乐行天下科技有限公司 一种自主跟随小车及其系统
CN205041882U (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 张建卿 自动跟踪输液机器人
CN205405263U (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 枣庄学院 基于超声波定位的智能跟随行李箱
CN106338999A (zh) * 2016-11-15 2017-01-18 王昊泓 智能跟随防撞小车和防撞方法
CN106405500A (zh) * 2016-10-09 2017-02-15 北京光年无限科技有限公司 智能机器人跟随方法、跟随系统及用于跟随的发射装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06274223A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 追従型走行車両
CN103576682A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 中国计量学院 智能跟踪托运车
CN103809174A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 丁一 自动跟随方法
CN104991557A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 深圳乐行天下科技有限公司 一种自主跟随小车及其系统
CN205041882U (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 张建卿 自动跟踪输液机器人
CN205405263U (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 枣庄学院 基于超声波定位的智能跟随行李箱
CN106405500A (zh) * 2016-10-09 2017-02-15 北京光年无限科技有限公司 智能机器人跟随方法、跟随系统及用于跟随的发射装置
CN106338999A (zh) * 2016-11-15 2017-01-18 王昊泓 智能跟随防撞小车和防撞方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019061126A1 (zh) * 2017-09-28 2019-04-04 法玛科技顾问股份有限公司 自动随行系统
CN108732925A (zh) * 2017-11-01 2018-11-02 北京猎户星空科技有限公司 智能设备的行进控制方法、装置和智能设备
CN110119146A (zh) * 2019-04-30 2019-08-13 西安工程大学 一种自跟随平衡小车的控制系统及方法
CN110850898A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 曾阔 一种智能医用护理跟随小车及跟随方法
CN111580494A (zh) * 2020-04-28 2020-08-25 东风汽车集团有限公司 一种平行驾驶车辆控制参数自适应标定方法及系统
CN111580494B (zh) * 2020-04-28 2021-06-11 东风汽车集团有限公司 一种平行驾驶车辆控制参数自适应标定方法及系统
CN113022555A (zh) * 2021-03-01 2021-06-25 重庆兰德适普信息科技有限公司 一种速差滑移转向车辆的目标跟随控制方法和装置
CN113022555B (zh) * 2021-03-01 2023-01-20 重庆兰德适普信息科技有限公司 一种速差滑移转向车辆的目标跟随控制方法和装置
CN114312357A (zh) * 2021-12-16 2022-04-12 东风越野车有限公司 一种单兵伴随无人车辆及伴随控制方法
CN114254268A (zh) * 2022-02-28 2022-03-29 南开大学 一种自动跟随算法及系统

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