转向角度（精选四篇）
转向角度 篇1
国内前桥转向角度检测验具现状
为了保证前桥的转向角度, 及时保证转向轮有正确的定位角度, 以使转向轮运动稳定, 操纵轻便并减轻轮胎的转向磨损, 整车主机厂一般要求车桥供应商在汽车前桥总成发货前将转向角调整好。由于前桥总成外形不规则, 目前国内多数前桥总成装配检测所使用的转角测量工具, 都是以前桥转向节轴承挡作为定位基准, 只能检测固定转向角度。而前桥桥型转向角度经常发生变化, 所以基本上每一种类型前桥转向角度都要设计制作相对应转角测量验具。虽然现有的检测验具可以满足前桥转角的测量, 但转向角的旋转中心及转向角度线有时难以确定测量误差, 通用性不高, 不同桥型的转向角度需要重复设计检测验具, 操作人员使用和存放时都不方便。
目前也有采用精密的进口设备和激光传输专用测量设备 (见图1) , 其精度较高, 但检测设备需要电源等辅助资源和设备, 占用空间较大, 不太适合布局相对紧凑的车桥装配生产线。同时设备检测、操作过程复杂, 对操作人员技能要求高, 安装调整周期长, 使用成本高, 对生产节拍影响较大。为了提高加工效率兼顾产品质量和生产进度的要求, 设计一种结构简单实用的前桥转向角度检测调整验具, 成为当前值得研究的课题。
设计思路
针对以上存在的问题和实际情况, 设计人员经过集思广益并反复论证和改进, 最终设计了一种检测前桥转向角度检测验具, 此验具能满足不同型号前桥多角度转角检测要求。本设计所采取的方案是把固定角度做成可调式, 在测量工具表面刻有角度样板刻度, 通过轴销联接可转动测量板实现指针转动, 在使用时只要把测量工具的指针调到所需的角度, 拧紧螺母固定即可。检具结构采用联接组合结构, 方便拆卸更换和调节距离, 可检测不同类型的产品, 经济性较好。U形滑块可以改变联接长度, 可按照产品要求的长度进行调整, 适合不同尺寸前轴。联接板指针可在刻度板上滑动并锁紧, 能满足不同转向角度尺寸产品的要求。
该设计结构形式可满足不同尺寸前桥的检测要求, 避免重复设计制造同类型验具。所有联接均采用螺栓联接, 结构简单, 重量较轻, 可实现单人轻松操作, 拆卸和更换方便, 容易维护, 制造成本低廉, 完全满足生产需求。
具体实施方式
该转向角度检测验具主要分为定位和角度显示两大部分。角度显示结构部分由沉头铆钉、薄板、圆柱销、联接板、销轴、六角头螺栓零部件等10个部分组成 (见图2) 。刻度板和联接板是可动的, 主要实现角度的测量;薄板起接触作用, 可随着其磨损更换;U形滑块可以改变联接长度, 满足不同尺寸的产品。验具将U形滑块、刻度板、联接板简单的组装在一起, 使用时将U形滑块插在底座螺栓销上, 只要调整联接板就能很快实现角度的变化, 满足不同型号和尺寸的前桥总成使用, 节省制造成本, 避免使用混乱现象。检测验具定位结构如图3所示。
1.沉头铆钉2.薄板3.圆柱销4.联接板5.销轴6.蝶形螺母7.螺栓8.刻度板9.U形滑块10.六角头螺栓
1.转向节2.前轴3.底座
前桥转向角度检测验具测量主要通过模拟理论尺寸, 将前桥总成转向角通过验具刻度板角度的方式直接显示, 方便操作人员直观判断前桥总成转向角是否符合要求。它将前桥总成空间尺寸直接转化可视的角度, 简单方便, 易于操作。通过前桥转向角度检测验具的使用, 大大提高了检测效率, 减少了因转向角度不合格而耽误生产进度的故障。
使用方法
使用前将测量工具联接板指针调到所需的角度, 使用时把本测量工具U形滑块插在底座螺栓销上 (见图4) 。向测量工具所在的方向转动转向节, 滑动测量工具, 使薄板止口与转向节大平面贴合, 转向节所转过的角度即是刻度板上所显示的角度。无论什么桥型, 转向角度怎样变化, 只要调整联接板就能很快实现角度的变化, 方便快捷, 而且不用重复制作工装。
结语
本转角验具根据产品的加工特点和使用现场的要求而设计, 目前已在我公司装配线得到广泛应用。该检测验具结构简单, 维修方便, 适合多品种的多系列不同尺寸的前桥转向角度调整和检测, 提高了产品质量, 缩短了单台装配的周期、减轻了操作人员的劳动强度, 提高了生产效率。
转向角度 篇2
现阶段我国正处在经济快速发展期,各地施工建设项目不断增多,我国装载机制造行业也随着蓬勃发展,与此同时国内同行业竞争者不断增多,再加上国外知名品牌大批涌入国内市场,导致我国装载机行业竞争激烈程度空前绝后。现各主要装载机制造企业为争夺市场竞争主动权,大大加快了新产品开发、新技术应用速度,各企业基本上都出现了高技术水平的第二代产品[1]。但目前还有很大的改进空间,如在减少工作者劳动强度、提高整机能效、操作智能化人性化等方面。本文就以此为突破点,设计了轮式铰接装载机线控转向系统的液压系统以及一种应用于此系统的车架转角检测装置,并在样车上进行了试验,结果表明该线控转向系统可以满足装载机实际工作要求。
1 线控转向技术概述
线控转向系统指通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接的转向系统[2]。线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,完全摆脱了传统转向系统的各种限制,使车辆的设计、装配大为简化,给车辆转向特性的设计带来无限的空间,是车辆转向系统的重大革新。虽然该技术在汽车领域已成为研究热点,但在工程机械领域只有几个国际著名公司进行了相关研究,国内相关研究的报道更是很少。
本文研究的线控转向技术是采用智能控制基本方法,结合轮式铰接装载机的工作环境特性加以具体实现的。在装载机行驶过程中用传感器采集驾驶者的转向数据,然后通过数据线将信号传递给装载机上的微型计算机,计算机综合这些和其它装载机工作状态信号做出判断后,再控制车辆的转向角度,实现了方向盘与转向执行部分之间的无机械和液压连接的线控转向。本线控转向系统可以根据不同的工况来调节方向盘的转动圈数,分为行走模式和作业模式,这样就能在很大程度上降低劳动者工作强度[3]。该系统还可以从信号中提取出最能够反映装载机实际轮子状态和路面状况的信息,作为方向盘回正力矩的控制变量,使方向盘向驾驶员只提供有用信息,从而提供更符合驾驶员喜好的“路感”。而且紧急情况下,为避免驾驶者的错误判断,这个系统还会忽略驾驶者的转向输入,平稳地将车保持在最安全的状态。
2 装载机线控转向技术实现方案
2.1 系统组成及工作原理
本项设计方案采用比例减压阀控制优先型流量放大阀来实现线控转向,系统原理如图1所示,在本系统中,取消了原有的方向盘和全液压转向器,取而代之的是具有力反馈特性的电子方向盘和三通比例减压阀,这样方向盘与转向油缸之间就没有传统的机械和液压联系了,只有导线进行连接。其工作过程为:驾驶员转动方向盘带动转角传感器转动,此时微控单元(MCU)检测铰接车架轴角编码器的输出值与方向盘转角传感器的输出值是否相同,如果相同,流量放大阀主阀芯处在中间位置,油路不导通,转向油缸不动作,将车架保持现有转向位置不动;如果不相同,则根据差值的大小及符号产生不同的控制电流去控制相应的比例电磁铁使比例减压阀输出相应的控制压力,控制流量放大阀主阀芯的位移,使转向泵与左右转向油缸接通,通过控制转向油缸的位移来实现装载机转向,当二者的差值为零时,MCU输出给比例减压阀的电流变为零,此时控制压力也变为零,流量放大阀主阀芯回到中位,车辆停止转向。转向盘转速越快,比例减压阀输出先导油流量越大,流量放大阀主阀芯两端的压差就越大,阀芯轴向位移也就越大,通流面积就越大,输入到转向缸的流量就越大,装载机铰接车架转向就越快,从而实现了流量的比例放大控制。
同时为了给驾驶者提供舒适的路感,方向盘底部装有直流力反馈电机,其反馈力矩由MCU根据车辆行驶速度、转向角度来实时控制。其工作过程为:MCU检测安装在转向油缸上的压差传感器的输出值,在转向过程中,由于转向油缸压力升高,压差传感器输出电压大小也随之升高,MCU根据压差传感器反馈电压值的大小和符号输出相应的控制电流控制力反馈电机转动的方向和输出力矩的大小,当停止转向后,转向油缸中的压力降到接近为零,此时力反馈电机的控制电流也变为零;如果在正常行驶过程中,驾驶员没有转动方向盘,轮胎遇到障碍物时会导致转向油缸相应的腔中压力发生变化,从而使压差传感器的输出电压发生变化,最终导致力反馈电机的控制电流也发生变化,从而使驾驶员能够有合适的路感。
1.左转向油缸;2.右转向油缸;3.压差传感器;4.流量放大阀主阀;5.流量放大阀优先阀;6.转向泵;7.控制泵;8.方向盘转角传感器;9.力反馈电机;10.方向盘
由于本系统采用的是优先型流量放大阀与卸载阀配套使用,除优先供应转向系统外,还可以使转向系统多余的油合流到装载机工作系统,这样就可以降低工作泵的排量,以满足低压大流量的作业状况。当工作系统的压力超过卸载阀调定压力时,转向部分多余的油就经卸载阀直接回油,以满足高压小流量时的作业工况,降低了液压系统的温升,提高柴油机功率的利用率[4]。
2.2 装载机转向角度检测装置
本项研究专门设计了一种新型的装载机转角检测装置应用于销轴铰接装载机,代替了现有转向系统中用位移传感器来检测前后车架之间相对转角大小,这种方案是在转向油缸的两端跨接安装轴向尺寸很大的直线位移传感器,通过测量转向油缸的伸缩量来间接测量车辆的转向角度。在实际应用中这种长度很大的转向油缸所处的位置比较接近地面,车辆工作过程中安装在油缸上的位移传感器容易受到洒落奔跳的物料的冲击,以致破坏位移传感器。由此本文设计了一种新型的销轴铰接装载机转向角度检测装置来克服上述缺点,如图2所示。该装置能够准确测得前后车架的相对转向角度,且能够消除因前后车架发生相对扭转、俯仰而引起的转角误差。并且该转角检测装置安装在销轴铰接装载机前后两个车架铰接处,这样距离地面远,能减少路面洒落奔跳物料的冲击,使其工作性能更加安全可靠,寿命也更长。
从图3中可以看出该转角检测装置在后车架的部分由支架固定联接在销轴压板上,拨杆轴通过轴承安装在支架的轴承座内,轴角编码器固定安装在支架的上端,轴角编码器的输入轴通过联轴器与拨杆轴的上端固定联接,并且保证轴角编码器的轴心线与拨杆轴的轴心线同心安装,拨杆固定联接在拨杆轴上,这样就可以通过拨杆的转动来反应前后车架之间的相对转动。为了减少附加转角误差,在前车架上设计了一个独特的弧形梁,其两端固定联接在前车架的支撑座上,弧形梁的两个侧面与拨块下端槽口内的两个侧面动配合连接,拨块上端槽口内的两个侧面与拨杆左端的两个侧面动配合连接。其中拨块下侧通过弹簧联接在前车架上,并在其槽口内通过短轴安装有轴承,在弹簧的作用下,轴承的外圈与弧形梁的上表面相接触,如图3所示。弧形梁与轴承外圈接触的上表面为圆弧曲面,弧形梁的两个侧面安装有低摩擦系数材料衬层,其中低摩擦系数材料衬层选用聚四氟乙烯材料或高密度聚乙烯材料都可。
1.前车架;2.支撑座;3.弹簧;4.弧形梁;5.拨块;6.拨杆;7.支架;8.拨杆轴;9.联轴器;10.轴角编码器;11.销轴压板;12.后车架;13.销轴;14.轴承;15.短轴;16.低摩擦系数材料衬层
当销轴铰接装载机转向时,在转向油缸的推动下,前车架与后车架之间会转过一定角度,固定在前车架上的弧形梁通过拨块带动拨杆绕拨杆轴的轴线转过相应的角度,从而使与拨杆轴通过联轴器联接的轴角编码器转过相应的角度,产生电信号输出,测得前车架与后车架之间的相对转向角度。一般装载机工作环境恶劣,路面多为不平,再加上装载货物时输出功率加大,装载机自身振动会大大增加,前后车架之间就会发生相对扭转或俯仰。当前车架与后车架发生相对扭转时,前车架会带动弧形梁摆动,弧形梁与拨块之间会有滑动运动,由于拨块下端槽口内的轴承的外圈与弧形梁的上表面相接触,故弧形梁的摆动只会使拨块上下运动,此运动不会使拨块带动拨杆绕拨杆轴轴线转动,不会产生附加的转角误差。当前车架与后车架发生相对俯仰时,拨杆会在拨块上端槽口内上下滑动,此运动不会引起拨杆绕拨杆轴轴线的转动,故不会产生附加的转角误差。从而实现准确测量销轴铰接车辆转向角度的目的。
3 结论
本文设计了用三通比例减压阀控制流量放大阀组成的线控转向系统及具有力反馈特性、转向灵敏度可调的电子转向盘子系统。在装载机上采用该技术后,可以解决装载机作业效率与高速行走稳定性之间的矛盾,即在提高作业效率的同时降低操作人员的劳动强度。本系统中由于方向盘子系统与外界只是通过电线连接,不需要额外的动力,也使装配过程得到简化,因此能降低驾驶室内噪声和节约其空间,使驾驶室设计更符合人性化,从而很好地提高了驾驶舒适性。并且线控转向技术在装载机上的成熟应用也有助于今后实现装载机整体控制的智能化,将装载机的开发带入一个新的阶段,由此该线控系统具有很大的推广实用价值。
参考文献
[1]张启君,陶仕甫.挖掘装载机市场状况与前景分析[J].建筑机械化,2005(5):11～17.
[2]焦生杰等,工程机械机电液一体化[M].北京:人民交通出版社,2000.63～66.
[3]王同建,装载机线控转向技术研究[D].吉林大学博士学位论文,2006.4:41～42.
转向角度 篇3
智能车辆是智能交通系统的重要组成部分。近年来，国际上众多的研究机构、工业设计单位对智能车辆的研发投入了大量的人力、物力，智能车的研究日益受到人们的关注[1,2]。为了使车辆能够根据道路环境的变化自动控制车辆的行驶方向，需要提前对车辆的行驶轨迹进行规划，并将轨迹的参数提供给转向控制器以控制车辆精确地按照规划的轨迹行驶。轨迹规划就是在机器人路径规划的基础上考虑时间因素，给出移动主体运动过程中和时间相关的参数，如速度、加速度等，它需要考虑机器人的内在约束条件(如非完整约束)对轨迹生成的影响。智能车在弯道行驶时的轨迹规划技术是车辆进行自主行驶的一项关键技术[3]。
目前有不少关于智能车辆轨迹规划技术方面的研究文献，其中大多数方法是在离散状态空间中提供有效的计算方法，然而用此方法生成的轨迹不光滑，不满足车辆运动学的可行性[4]。Dubins算法是生成平滑轨迹最有名的算法之一，在Dubins算法中，最短轨迹由圆弧和直线组成[5]。但是该轨迹有一个缺点，即在圆弧和直线的节点处轨迹的曲率不连续，对该轨迹进行循迹行驶，车辆必须在轨迹不连续的地方停下来，重新调整车辆的前轮转向，这对于连续行驶的车辆来说是不可取的，所以在实际应用中，轨迹曲率连续是保证车辆顺畅行驶的前提条件[6]。B样条曲线具有曲率连续的优点，所以有很多文献对其进行研究[7]。β样条曲线在B样条曲线的基础上增加了一些新的参量，可以不用改变控制顶点而通过调整新引入的参量来改变曲线的形状，这样，基于β样条曲线进行轨迹规划的方法的推广性和灵活性更强[8]。
本文针对车辆在大角度弯道道路中行驶的道路环境，提出一种基于β样条曲线并考虑避碰约束、曲率约束、转向速度约束以及状态约束等多种非完整约束条件的智能车弯道行驶运动轨迹规划方法，该方法能够动态地生成曲率连续的参考轨迹，使车辆能够顺畅地进行弯道行驶。
1 车辆模型
智能车简化的车辆模型示意图见图1，其中，车辆前轮用作转向轮，后轮用作驱动轮。i(x,y)为车辆后轴中心的位置;θ为车辆相对于x轴的方向角;φ为前轮转角;l为前后轴之间的轴距;R为车辆的转弯半径;v和ω分别为车辆在点(x,y)处的速度和前轮转向角速度。图1是以后轴中心i为参考点建立的坐标系，由图1所示的车辆运动的几何关系，可以得到车辆的模型：
式中，v为以车辆后轴中心i为参考点的车辆纵向速度;ρ为车辆行驶轨迹的曲率;σ为曲率对时间的导数，即曲率的变化率。
σ与前轮的转向速度ω有关：
2 基于β样条的轨迹规划方法描述
2.1 β样条简介
β样条曲线(β-Spline)是一个参数化的分段曲线，具有曲率连续的优点。该类型的曲线是由一组控制点来控制的，按顺序连接这些控制点则建立起一个控制多边形，β样条曲线就是逼近这个控制多边形。控制多边形由控制点(V0,V1，…，Vm)构成，每个点的位置在直角坐标系中确定。曲线由m-2段β样条曲线段组成，第i段曲线段由4个控制点Vi+r(r=-2,-1,0,1)确定，且该曲线段上的任意一点是这些控制点的一个加权平均值。第i曲线段Qi(u)上每个点的坐标为
其中，0≤u<1;i=2,3，…，m;加权因子br是标量函数，由u和形状参数β1、β2在其取值范围内的任意值估计得到。加权因子如下所示：
β样条曲线的属性中最重要的一条就是凸多边形属性，这条属性可以确保生成的曲线片段被控制在由控制点连线所构成的控制多边形之内[8]。如图2所示，选择控制点位于半径为R的圆C的一段圆弧上，且相邻控制点之间的距离为常量δ，这里δ≤Rπ/6，则β样条曲线位于以半径为R′的圆C′之外，即
实验证明，曲线部分曲率半径的上限是R，下限是R′，所以，如果曲线部分曲率半径的值保持在R和R′之间，则δ的值应满足
该约束条件能确保曲线部分在两圆弧之间。
2.2 基于非完整约束条件的δ的选择
2.2.1 避碰约束条件
首先对车辆的转弯半径进行精确定义。在进行无碰轨迹规划时需要考虑图3所示的6个转弯半径。图3中，d为车宽;L为后轴到车头的距离;r为后轴到车尾的距离;Rmi为车辆后轴内侧转弯半径，本文将车后轴内侧最小转弯半径Rmin定义为车辆最小转弯半径;Rmo为车辆后轴外侧转弯半径，Rmo=R+d;Rfi为车辆头部内侧转弯半径，;Rfo为车辆头部外侧转弯半径，;Rri为车辆尾部内侧转弯半径，;Rro为车辆尾部外侧转弯半径，
如图4所示，考虑到左侧车道有车辆通过，或者车辆左侧存在障碍物，定义(Px,Py)为侧向临界碰撞点，Rp为保证车辆不会与左前和左后障碍物发生碰撞的最大半径;定义(Cx,Cy)为左前和左后临界碰撞点，Rc为保证车辆不会与右前和右后障碍物发生碰撞的最小半径。以β样条曲线为基础生成的轨迹T只要满足在以Rc为半径的圆弧和以Rp为半径的圆弧之间就不会发生上述四种碰撞情况。
若要保证生成的曲线在以Rp为半径的圆弧和以Rc为半径的圆弧之间，根据式(5)，本文需要选择的δ值δs要满足两段圆弧的边界要求，即
其中，δ1是δ的编号为1的待定值，Rc的值如下式所示：
其中，(Ox,Oy)是圆弧T和以Rc、Rp为半径的圆弧的圆心。
Rp取其最大值Rpmax，只要车辆的轨迹曲线半径小于Rpmax就可保证车辆进行无碰行驶，所以有
即
2.2.2 曲率约束条件
规划的轨迹的曲率半径要大于车辆的最小转弯半径Rmin，即Rp≥Rmin,Rc≥Rmin。当车辆前轮转角最大时，得到最小转向半径，所以有
式中，δ2、δ3分别为编号2、3的δ的待定值。
2.2.3 转向速度约束条件
尽管由β样条曲线拟合生成的轨迹是曲率连续的轨迹，但曲率的变化要尽可能地平滑才有利于车辆的循迹。通过试验可以得出，车辆在直角弯道行驶过程中，β样条曲线的曲率变化可近似于图5所示的线性关系，其中，S0、S1、S2、S3、S4为各个曲率变化点。曲率的变化需满足下式：
车辆的线速度v=ds/dt，所以
其中，[t0,t1]、[t2,t3]为曲率改变的时间段。转向系统曲率改变率为
式中，为最大转向速度。
则有
只要曲率变化速度满足，即，车辆就能按照规划的轨迹行驶。由此可得δs满足如下约束条件：
经过试验可得k1=6.6,k2=3.2。
2.2.4 考虑状态约束条件的控制点生成
为了生成可行的轨迹，不仅要求起始点和目标点应该在样条曲线上，而且在车辆的各种状态中，曲线必须与车辆的行驶方向相切。本文通过生成辅助的控制点来解决这个问题，辅助控制点可称为虚控制点。如果第一个控制点是V0且分别是一阶和二阶向量参数，则三个虚控制点为
若qm为最后1个控制点，则另外3个虚控制点与上述定义相似，分别为qm+1、qm+2和qm+3，本文取
2.3 选择δs的值
为了生成β样条曲线，由式(6)～式(8)可得到δs的一个取值范围：
选取δs的流程图见图6。一般情况下，选择δvel为δs的值，且满足δs≤δcol。(δ1，δ2，δ3)主要和车辆的几何尺寸约束有关，而(δ4，δ5)由车速以及车辆的转向速度决定，另外，δcol的值有可能小于δvel的值，即当δcol<δvel时，令δs=δcol，也可以生成曲率连续的行驶轨迹。此时，由式(8)可知，车辆的初始速度必须改变，因为如果以当前的速度行驶，车辆不能沿着规划轨迹连续行驶，所以该情况下，车速必须降低以使车辆可以正确地进行循迹行驶。由式(8)可以得出，最高速度满足：
式中，v1、v2分别为曲率为ρ1和ρ2时的车速。
vmax=min(v1,v2)可以作为速度的最新值。
本轨迹规划方法将寻求一条合适的弯道行驶轨迹问题转化为β样条曲线控制点之间距离常量δs的求取问题，考虑几个约束条件对轨迹规划的影响，从满足约束条件的一组数中最终确定δs的值，并根据始末点的位置得出β样条曲线的控制点的位置，这样就可将β样条曲线的形状确定下来。
3 实车试验结果与分析
车辆在进行大角度弯道行驶的过程中，路径参数是动态变化的，针对这种情况进行某型车在校区直角弯道上行驶的实车试验，分别用本文方法和传统的Dubins算法对该车在直角弯道上行驶的轨迹进行规划，以验证本文提出的基于β样条曲线的运动轨迹规划方法的优越性。
某型车的相关配置参数如下：轴距为2.578m，车身总长度为4.199m，车身总宽度为1.786m，最大曲率ρmax=0.19m-1，转向系统的最大角速度ωmax=0.4rad/s，初始速度vini=8m/s，最低速度vmin=6m/s。该车已被设计和改装成为智能车辆，车辆通过CCD摄像头感知环境信息，通过GPS、激光雷达和安装在车辆两侧的超声波传感器进行定向定位。根据传感器提供的实时道路信息，分别用本文方法和Dubins算法规划出运动轨迹提供给转向控制器，控制器控制车辆按照规划的轨迹行驶。通过实车试验，用不同规划方法生成的笛卡尔坐标系下实车行驶的轨迹如图7和图8所示，车辆的规划曲率和实际曲率随时间变化的曲线对比如图9和图10所示。
(δcol=0.75mδvel=0.86m vini=8m/s vmax=7.7m/s)
图7所示为用本文方法生成的实车行驶轨迹，在本次试验中，δcol=0.75m，δvel=0.86m。因为δcol<δvel，所以由2.3节可得，δs=δcol=0.75m，由式(8)可知，车辆最高车速需要降低，由式(8)可得vmax=7.7m/s。vmax>vmin，满足车速的约束条件。实际最大曲率ρ=0.18m-1<ρmax=0.19m-1，实际最大角速度ω=0.36rad/s<ωmax=0.4rad/s，分别满足曲率和转向速度的约束条件。生成的行驶轨迹满足多个非完整约束条件，所以车辆可以进行无碰直角弯道行驶。由图9可以看出，实际轨迹曲率与规划轨迹曲率基本相符，且实际轨迹的曲率连续，可以保证车辆顺畅地沿着规划轨迹行驶。
图8所示是用Dubins算法生成的行驶轨迹，在此次试验中，vmax=5.5m/s，不能满足车速vmax>vmin的约束条件，实际最大角速度ω=0.47rad/s>ωmax=0.4rad/s，不能满足转向速度的约束条件，所以车辆的行驶轨迹不连续。由图10可以看出，轨迹的曲率不连续，车辆由直道变到弯道行驶时曲率值由0变到0.185m-1，且曲率值在转弯过程中保持0.185m-1不变，即保持固定的转向角，这样，转向系统必须在轨迹曲率不连续的点停下来改变转向角，所以车辆在进行循迹行驶时并不能顺畅地沿着规划轨迹行驶。
由实车试验结果可以得出，本文提出的基于β样条曲线的运动轨迹规划方法有效可行，生成的轨迹具有曲率连续的优点，并满足车辆的多个非完整约束条件，能够保证车辆顺畅地沿着规划轨迹进行无碰行驶。而用传统的Dubins算法生成的轨迹不能满足车速和转向速度的约束条件，且生成轨迹的曲率在直线和圆弧连接点处不连续，车辆不能顺畅地沿着规划轨迹行驶。所以本文方法较传统方法更加可行有效，可以动态地生成曲率连续的行驶轨迹，并满足多个非完整约束条件，能够保证车辆顺畅地沿着规划轨迹进行循迹行驶。
4 结论
(1)本文提出了一种新的基于β样条曲线的车辆进行大角度弯道行驶的轨迹规划方法，应用该方法规划的行驶轨迹具有轨迹曲率连续的优点，为车辆顺畅地沿着规划的轨迹行驶提供了保障。
(2)本文方法综合考虑了车辆的避碰约束、曲率约束、转向速度约束、车速约束以及状态约束等非完整约束条件，使得车辆能够精确地跟踪规划的轨迹。
(3)实车试验结果表明，本文方法较传统方法更加有效可行，可以动态地生成曲率连续的无碰行驶轨迹，并保证车辆能够顺畅地进行循迹行驶。
摘要：为了使智能车能够顺利地在大角度弯道上行驶,提出一种新的曲率连续的无碰轨迹规划方法。该轨迹规划方法基于β样条曲线,利用β样条曲线的凸多边形属性,考虑避碰约束、曲率约束、转向速度约束以及状态约束等非完整约束条件对运动轨迹规划的影响,生成一条曲率连续的无碰行驶轨迹。实车试验结果表明,提出的方法比传统方法更加有效可行,规划的轨迹曲率连续,且能够使得车辆顺畅地进行循迹行驶。
关键词：智能车,轨迹规划,连续曲率,大角度弯道,β样条曲线
参考文献
[1]Ren D B,Zhang J Y,Zhang J M,et al.Trajectory Planning and Yaw Rate Tracking Control for Lane Changing of Intelligent Vehicle on Curved Road[J].Science China(Technological Sciences),2011,54(3):630-642.
[2]沈峘,凌锐,李舜酩.基于预瞄最优曲率模型的大曲率转向控制方法[J].中国机械工程,2012,23(17):2111-2115,2116.Shen Huan,Ling Rui,Li Shunming.Steering Control on Large Curvature Road Based on Preview Optimal Curvature Model[J].China Mechanical Engineering,2012,23(17):2111-2115,2116.
[3]沈峘,凌锐,李舜酩.考虑轮胎无滑移的智能车辆连续曲率轨迹规划方法[J].中国机械工程,2012,23(18):2263-2267.Shen Huan,Ling Rui,Li Shunming.Continuous Curvature Trajectory Planning Method for Intelligent Vehicle Considering No Slip Constraint[J].China Mechanical Engineering,2012,23(18):2263-2267.
[4]Nash A,Daniel K,Koenig S,et al.Theta*:Anyangle Path Planning on Grids[J].Journal of Artificial Intelligence Research,2010,39:533-579.
[5]Lamiraux FmLaumond J P.Smooth Motion Planning for Car-like Vehicles[J].IEEE Transactions on Robotics and Automation,2001,17(4):498-501.
[6]Muller B,Deutscher J,Grodde S.Continuous Curvature Trajectory Design and Feedforward Control for Parking a Car[J].IEEE Transactions on Control Systems Technology,2007,15(3):541-553.
[7]毛征宇,刘中坚.一种三次均匀B样条曲线的轨迹规划方法[J].中国机械工程,2010,21(21):2569-2572,2577.Mao Zhengyu,Liu Zhongjian.A Trajectory Planning Method for Cubic Uniform B-spline Curve[J].China Mechanical Engineering,2010,21(21):2569-2572,2577.
转向角度 篇4
一、理论基础
真正将翻译研究纳入文化研究视野下来考察, 是20世纪90年代所兴起的“文化学派”。英国学者苏珊·巴斯奈特和美国学者安德烈·勒菲弗尔是当代翻译研究“文化转向”的主要倡导者和推进者。他们提出了翻译学研究的新思路, 即更多地从文化角度看翻译, 翻译要经历不同文化间的交流和沟通, 要坚持文化翻译的立场, 从文化的维度来考察全球化在文化领域内的影响和作用。清华大学王宁教授认为:“研究文化的翻译问题正是将语言学的研究经验和文化学的人文阐释及翻译文本的个案分析结合的有效尝试。”
语言与文化的关系是密不可分的, 这使得文化的翻译在中国文学的传播中占据着重要的位置。语言只有在一定的文化背景下才有其意义, 文化是我们从自然界和社会获取的, 对文化的研究已经发展成为进行文学研究的新方向, 同时文本与外部世界的联系也成为我们主要关心的议题。在对异国文化的翻译中, 毫无疑问会有各种各样的问题出现, 其中一些关键的问题包括:在汉译英的过程中文化词汇的空缺现象, 同一思想在不同文化中的不同的表达方式, 同一客观事物在原语与目的语中引起的不同的联想, 以及两种语言之间由于不同的发音系统所产生的问题等等。因此, Outlaws of The Marsh是《水浒传》最合适的英译本, 因为母语是英语的翻译家沙博理更能够根据本土读者的特点、作品的文化背景等将源语文本的信息详细而准确地体现在目的语文本中。文章将从文化转向的角度, 就译者主要使用的意译、概略化及音译加注释的策略来探讨沙博理对《水浒传》的翻译。
二、意译
《水浒传》的作者施耐庵处于封建社会时期, 其创作的小说文体是文言文。面对文言文的特点, 译者在翻译时既要注意通俗易懂, 又要表达清楚原作的文化意义, 所以, 沙博理采用灵活多变的翻译策略。
意译是一种基本的翻译技巧, 是以目的语为导向, 用来表达原文的意思而不一定保留原文的形式、结构及修辞手段的翻译策略。意译主要在原语与译语体现较大差异的情况下应用。
The boy crawled to his feet.He brought over to his stool, steady Wang Jin upon it and kowtowed respectfully:“I’ve studied with many instructors.”he said:“but they taught me practically nothing.Teacher, all I can do is beg for your guidance.”
施的原文是:那后生爬将起来, 边去旁边掇条凳子, 纳王进坐, 便拜道:“我枉自经了许多师家, 原来不值半分。师父, 没奈何, 只得请教。”
“不值半分”是一种汉语常见的表达方式, 意思是一件物品或者是人做的一件事根本没有任何价值。很明显, 文章的表面意思和深层意思有着截然的不同。如果按表面意思直译为“It costs no more than the half cent”, 就没有将古典作品中的中国文化介绍出来, 会引起读者的迷惑, 不知道文章要表达什么。译者用意译来表达那后生从以前的师父那里没学到什么本事, 从而突出王进的武功高强。在这种情况下, 译者选择了贴切传意的译文, 充分译出源语文本的有效信息, 来适应目的语读者的阅读习惯和文化特点。
佛教理念的翻译在《水浒传》中也有很多韵味。原文中, 智深道:“洒家在五台山真长老处学得说因缘。”因缘是佛教理念中常用的术语, 表示世界上万事万物都有其原因和结果, 譬如人有三世“前生、今世和来生”, 译者采用了意译翻译策略。
Sagacious said:“when I was on Mount Wutai I learned the Buddhist laws of logic from the abbot.”
“因缘”二字用“the Buddhist laws of logic”传神地表达出来, 将词的意义和文化内涵阐释得恰如其分, 可见, 译者汉语文化功底之深厚。
三、概略化
译文:The authority have posted this warning at every path leading to the ridge.It says travelers must in groups cross between late morning and early afternoon.At all other times the ridge is closed.No one is permitted to travel alone.It’s already late.
这是《水浒传》中脍炙人口的一段情节, 是对英雄武松醉酒后在景阳山打虎的有关背景介绍。在中国古代, 官方和民间有着自己独特的计时方法, 比如:子、丑、寅、卯、申……时间被分成了十二部分, 每一部分包含两个小时。显而易见, 古代的这种计时方法对于现代的中国人来说还经常不知所以, 更何况是对中国文化背景不太了解的外国人呢?
概略化是汉译英中常见的一种翻译策略, 是逻辑和推理的一种基本要素, 它是指用虚化的方式来翻译原文中较为具体化的表达方式。英文中常会出现一些字面意义比较明确的、具体的词句, 概略化是从这些明确的、具体的个体事物中抽取出来共有的本质的属性。概略化更加符合事理的逻辑和英语的表意习惯。在上文中, 译者巧妙地把中国古代常用的计时术语“寅、卯、申、酉、戌、亥”用概略化的手法翻译为“between late morning and early afternoon.”这里用的就是比较概括和笼统的译法。这样的译法既不违背原文所表达意思的流畅, 又能带给本土读者以完整而清楚的形象。通过用官府限定时间的区间来表现武松英勇无畏的大丈夫气概, 一个顶天立地的好汉形象顿时跃然纸上。如果照原文翻译, 会引起许多阅读理解上的麻烦, 就无法实现原文所要表达的流畅的信息功能。还有一处概略化的翻译也非常明显。
施耐庵的原文是:“这浮浪子弟门风, 帮闲之事, 无一般不会, 无一般不晓, 更无一般不爱。”沙博理此处就使用了概略化的翻译策略, 译文是:“He was a skilled dilettante in all forms of amusement.”简略的翻译让一个只会不务正业、浮浪子弟的形象栩栩如生地呈现在读者面前, 更加突出了宋代官宦子弟骄奢淫逸、追求享乐的不良习气, 突出了宋代农民起义的背景。预示着社会阶级矛盾的不可调和性及梁山泊起义的必然性。读罢, 让你不由为之拍案叫绝。
四、借用
为了正确表达原文, 便于目的语读者的理解, 在翻译中, 一些原语中有的谚语或成语会吸收目的语中现有的对应物, 使译文更加生动有趣。这是两种语言的不同表达方式及不同文化背景的生活习惯和体验。
“You murder and burn, rob and plunder, your terrible crimes are all punished by death, ”Shi Jin shouted.“Have you heard of me?Where do you get the gall to come and tweak the tiger’s whickers?”
史进喝道:“汝等杀人放火, 打家劫舍, 犯着弥天大罪, 都是该死的人。你也须有耳朵, 好大胆, 直来太岁头上动土。”
Sagacious Lu said:“It is a long history.”
鲁智深道:“一言难尽。”
“太岁头上动土”是常用的汉语表达方式, 比喻不计后果去招惹厉害的人物。英语的对应表达方式则为“捋老虎的胡须”。“一言难尽”表示要说的前因后果有很多, 英语中则用“这个故事很长”来表达, 译者直接借用目的语中现有的对应物, 翻译得非常贴切到位, 表意十分清晰, 在两种文化之间进行了有效的沟通。
五、音译加注释
不同语言之间的发音特点有着很大的不同, 尤其是汉语的发音, 出现了很多同音异义词。也就是说, 有着相同发音的汉字, 在意义上却往往没有任何联系。古代的作者也常常利用这一点, 来表达一种深邃的含义。有时为了避免在一些谈话的场合中说起一些尴尬、不愉快的词, 或者增加一些幽默的效果, 就要用到同音异义词。还有一种情况, 就是当在汉语中出现专有名词, 比如:人名、地名、组织名称时, 也常采用音译的翻译策略。但是直接音译会给读者造成很大的阅读困难, 根本不明白文章想要表达什么文本信息。因此, 译者就要预计到读者在阅读过程中存在的问题, 这时就需要借助注释的帮助。注释会直接帮助读者解读或阐述文本本身的内容, 对读者理解文本过程产生影响。
Ximen said:“you make very good sour plum drinks, good mother.Do you have a lot in stock?”
Mistress Wang laughed:“I’ve been make mei all my life, but I don’t keep anyone here!”“I was talking about sour plum drinks and you are talking making matches!There is a big difference.”
原文中, “梅”和“媒”在汉语中有着丝毫不差的发音, 却有着完全不相关的意义。“梅”是一种植物, 而“媒”却是在未婚男女之间建立一种联系, 从而实现婚嫁的目的。译者在文中先对“媒”进行音译, 继而又用文本内注释的方法来加以补充说明, 读者很快就明白了“mei”的含义指的就是“making matches”, 与之前的“sour plum”有着截然的不同。通过音译加注释, 把西门庆对潘金莲心怀不轨, 又不想明说, 只顾左右而言他的心态刻画得入木三分;又把王婆的贪婪奸诈, 老谋深算的性格表露无疑。再比如文章中晁盖对吴用的赞赏, 说他是“智多星, 赛过诸葛亮”, 对“诸葛亮”一词的翻译, 先通过音译译为“Zhuge Liang”, 又加文本外注释“Zhuge Liang, a famous strategist of Three Kingdom Period”。通过这种翻译策略, 目的语读者就会对源语所传达的文本内容一目了然。因此, 在碰到古汉语中由于发音的困惑及某些专有名词的解释时, 音译加注释可以实现源语的信息功能, 使没有中国文化背景的目的语读者对中国古代文学的博大精深能够心领神会, 从而对传播中国的历史、文化、语言起到积极的作用。
