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1.清雪机国内外研究进展
（1）我国幅员辽阔，降雪范围大，地形复杂，清雪困难较大的。对公路与城市道路而言，保证道路的通畅，对交通安全尤为重要。因此高效、快速的清雪成为必然选择。我国目前清雪主要方式是靠机械清雪，研制经济、实用、高效、安全、功能强的道路清雪车显得十分迫切。同时这也是促进国家经济快速发展的强有力保证。
清雪装置在国外应用的已经非常普遍，有许多专业的生产厂家。德国、加拿大、瑞典、美国都在我国设有清雪机销售代理机构。但清雪设备有较强的地域性特点，环境气候。道路状况、使用维护以及社会经济等方面的因素都是需要综合考虑的。我国清雪机械的研制起步较晚，真正的研制与开发是从80年代以后，随着改革开放的不断深入，道路的不断升级与新建，各种机动车辆猛增而开始的，这些研究单位集中在中国的三北地区，先后生产出有十几种型号的样机，在清雪作业中发挥了一定的作用。目前的清雪机械主要有推雪机、吹雪机、扫雪机，各类清雪设备各具特点。
a、推雪机
推雪机(图1)主要悬挂在皮卡、轻卡、大功率拖拉机的前侧，并与车辆行进方向成30度角倾斜，将积雪推至马路一侧，推雪板底部有铲刃，利于将积雪铲起，背部有弹簧，遇到障碍物时，推雪板可以自动弹起，推雪机结构简单，制造成本低。当面积雪厚度在大于50 cm时，推雪机能短时间迅速将积雪推至马路一侧，为后续车辆清道开路。但是当积雪量大时，很难一次性将积雪清除干净，作业行进速度慢，清雪效率低，因此推雪机大多应用在积雪厚度大、清雪时效要求松的场合。
图1推雪机
犁式推雪机主要适用于未经压实的积雪，特别是密度较小的新降积雪，由于价格低、效率高、工作可靠，是使用最广泛的清雪机械。犁刀的形式主要有V形犁(图2)、U形犁、单向犁和侧翼铲等。
图2 V形推雪机
国外的犁式推雪机，大多数具有避让功能，此外，还可以实现犁刀升降以及作业角度的变化。
犁式推雪机是国外使用较早的清雪机械。早在1943年，日本就开始把V型犁装在载重卡车上用于道路清雪，经过多年的发展，国外犁式推雪机已具有较高的技术水平。以俄罗斯新产品KO-812-2型犁式推雪机为例，这种推雪机基础车采用MT3-80/82型拖拉机，其功能有推雪、清除垃圾和砂堆，既可以用于街道、人行道，也可用于公路和建筑工地的清雪;工作装置有推土板、犁刀和圆盘刷，清雪宽度:推土板2500mm;犁刀2500mm;圆盘刷1800mm;90年代初，在中国的沈大高速公路上，引进了德国产的乌尼莫克道路综合养护车，辅机备有犁式推雪器，其总质量为1000kg，最佳清雪宽度2375mm清雪铲高1000mm，最佳清雪速度20km/h，最佳生产率47500m2/h，残留雪厚度不大于10mm;国内的犁式推雪机械，虽然起步较晚，但也取得了一定的成绩，先后成功研制了一些犁式推雪机和清雪器。主要有西安公路研究所研制的L9280型清雪车，吉林交通科学研究所研制的CL-3.6,CL-3.5型系列清雪犁，以及与磐石县公路管理段联合研制的CL-2.4型公路清雪器，哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216综合破冰清雪机，其前部除浮雪装置的犁式清雪器等等，这些清雪机械在某一方面的性能具有一定的优势。
b、吹雪机
吹雪机(图3)又被称为旋切式清雪机，吹雪机利用水平方向的螺旋叶片将积雪从地面掀起，同时马达带动风扇叶片转动，在垂直地面方向产生大气负压，将掀起的积雪吸入风扇内，并通过导向管抛至道路一侧。吹雪机主要应用在飞机场等广阔地域，作业速度快，清雪效率高，但是吹雪机的造价相对较高，需要配备液压马达来带动风扇转动。吹雪机一般具有切削、集中、推移和抛投功能，具有结构复杂、功能多的特点。吹雪机可分为单级式和双级式两种，其中单级式又分为铣刀型和风扇型，双级式分为单轴螺旋风扇型及双轴螺旋风扇型。俄罗斯、日本是生产旋切式清雪机的主要国家，技术较成熟，其产品性能居世界领先水平。如日本产高速行走旋切式吹雪机，作业速度为70km/h该吹雪机采用四轮驱动方式，利用盘式制动，全长为7790mm，机宽2490mm，最大清雪宽度2490mm}发动机功率220kW，最大清雪速度70km/h，最大清雪量3000t/h;国内已研制成功的吹雪机主要有吉林工业大学等单位研制的CX-30型吹雪机，哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216型城市道路破冰清雪机，吉林交通科学研究所研制的CBX-1600型吹雪机，此外还有XL,B-212型，15-1型等等，其中一些型号的清雪机已进行过工业性试验，效果较好。
图3 旋切式清雪机
c、扫雪机
图4 扫雪机
扫雪机（如图4）的工作原理和结构类似于农业机械中的秸秆还田机，扫雪机主要悬挂在拖拉机后部，拖拉机的后动力输出轴为扫雪机提供动力，通过变速箱将扭矩传递到扫雪机的扫雪滚轴上，通过滚轴转动带动扫雪毛刷转动，扫雪机与拖拉机行进方向成300倾斜，从而将积雪扫向马路一侧。
目前国内有自主研发能力的扫雪机制造商主要有哈尔滨雪狼清雪机械设备经销有限公司、吉林省北欧清雪机械制造有限公司、北京科力威清洁机械厂等3家公司，其研制的扫雪机都是配置在大型动力机车上，有前悬挂式、后悬挂式、背负式等三种机型。另外国内还有外国小型扫雪机经销商，其产品主要是利用马达作为动力，主要用于小型户院作业。就全国而言，扫雪机的研制尚处于初级阶段，扫雪机的应用也主要集中在东北等主要降雪大城市。
山东省农业机械科学研究所于2007年成功研制了SX-150型扫雪机，该扫雪机的扫雪滚子可以灵活拆换，根据作业场合的不同，可以安装尼龙滚、钢丝滚等，用于扫雪、扫路、扫粮食等。扫雪机悬挂在拖拉机上，极大地拓展了拖拉机的作业范围，为农民增收创造条件。我国县乡等经济欠发达地区，由于经济原因，无力购买大型的扫雪机，而SX-150型扫雪机价格实惠、操作简单，在国家社会主义新农村建设政策下，必将受到广大农民朋友的亲睐，为我国基层公路养护做出贡献。
2.全景视觉的研究进展
（1）因全景视觉传感器在移动机器人的定位等领域中具备以上优点，大量的专家学者都对其进行了研究。全景视觉系统的研究最早可以追溯到1970年，美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的Donald W.Rees研究出的双曲面反射镜的成像系统，从屏幕中看到由双曲面反射镜反射的全景图像，并将其应用在安防监控方面，帮助士兵监视周围环境。口本东京大学的教授Yagi and Kawato在1990年利用全景视觉传感器进行移动机器人的定位研究，这是人类第一次使用全景视觉传感器进行定位研究。2004年火星探测器“勇气”号(如图5)是人类发送到其他星球上的第一个大型、自动化的地面移动机器人。
图5 “勇气”号火星探测器
“勇气”号上面的全景视觉传感器由两台像素分辨率很高的彩色立体摄像机组成，安装在移动机器人摄像机的梁上。它能够进行3600的水平旋转，摄像机机梁能够进行1800的上下旋转，从而能够得到火星地表和空中的全景图像摄像机也可以进行着陆点附近的地形图的绘制，并搜寻土壤以及岩石等，用来寻找火星曾存在液态水的蛛丝马迹。在新世纪，国外的很多公司也意识到了全景视觉的作用与商机，开始在全景视觉的研究方面投入了大量的人力物力进行相关产品的开发。EIZOH公司研究并开发了名叫SOIOS系列的全景视觉传感器，目前已经被多所高校与研究机构广泛使用。Remote Reality公司也对全景视觉传感器做了很多的研究与开发，Omni Alert 360 Product Platform和Thermal Vision360 Product Platform都是这家公司研究的高端全景视觉传感器。这些产品目前在各行各业中都有所应用，并且应用领域会进一步广阔。国内由于研究全景视觉的时间较短，现在依然处在基础的阶段。2003年四川大学的苏显渝教授对基于折反射的全景视觉成像理论进行了研究。中科院自动化研究所的董再励在2004研究了全景图像的恢复与全景图像在移动机器人定位当中一些问题。哈尔滨工程大学的机器人与智能控制研究所以朱齐丹教授为首，自主设计了一款基于全景视觉传感器的防爆监控系统，目前这一系统能够成功在危险的环境中使用。另外北京大学信息学院的智能科学专业利用基于全景视觉传感器的移动机器人进行了人体运动与检测的研究。上海交大的RoboCup足球队与国防科技大学NuBot足球队一起参加了RoboCup2006的机器人足球比赛，他们的足球机器人利用全景视觉传感器来进行自定位与全场信息的感知和足球跟踪。
为了使用全景视觉传感器对移动机器人进行定位，大量专家学者进行了许多研究，并用到了很多算法。其中，Gonzalez-Barbosa与Laeroix合作将颜色直方图的特征与实验环境的特征相匹配，完成了移动机器人的定位。Artac与Jogan等人均守特征空间算法应用到全景图像，在全景图像当中提取出环境的特征信息，也完成了移动机器人的定位。Menegatti等使用了傅立叶系数与Monte-Carlo呀目结合的算法，先提取了环境中的特征信息，再予以结合以实现移动机器人的定位。
（2）存在不足
1.目前较普遍使用的除雪车，依赖人工现场操作，人工作业强度大，存在较大的作业危险性，由于人为操作的误差和由于机械专用性较低而必然带来的设计上的缺陷。市场上的除雪车自动化程度低，除雪成本高，效率低下，除雪效果不佳。
2.近几年来，一部分相关管理部门开始慢慢引进国外先进的除雪车，虽然在一定程度提高了除雪效率，但是除雪车有较强的地域性，国外的除雪车也是根据国外的环境气候、路面状况、社会经济等方面来设计的，因此除雪的综合经济效益不是很理想。同时国外的先进除雪车价格昂贵，这也无形之中增加了除雪成本。因此迫切需要开发出符合我国地域特性的智能化的除雪车。
3.大部分清雪机器人都不具备自主导航技术，即它们无法实现环境特征识别与匹配的算法相对比较复杂，难于实现，实时性也不高。虽然南开大学的贺峰等利用基于链表的数字图像滤波的算法完成了全景视觉下路标的识别匹配，并用三角定位算法完成了移动机器人的定位。这种方法较为简单灵活，但是受环境的影响较大，特别是在清雪反射光较强的前提下，定位成功率不高。
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