基于目标识别的光电多传感器信息融合技术

依靠多个光电传感器采集目标数据,需要解决各类数据信息的融合分析问题。基于这种认识,从特征提取、融合和识别等方面,对基于目标识别的光电多传感器信息融合技术展开分析,介绍了技术应用前景,指出需要采用不同算法完成不同光电传感器特征信号提取,同时,通过融合计算得到融合特征量,为目标识别提供信息数据支撑,确保准确识别目标。     

智能机器人水果采摘识别系统设计

为了提高水果识别的准确性,减少周围环境对识别的影响,设计了一种用于智能水果采摘机器人的识别系统.采用随机森林来学习优化气味传感器的输出,其目的是更好地识别气味;利用摄像机采集到的原始图像计算出对应的本质图像,来对采集到的图像特别是有阴影的图像进行去阴影分析辨识.最后通过结合气味传感器的“气相”结果与摄像机的“色相”结果来评定采摘动作.实验证明该识别系统为后期果实的采摘提供了比较精确的参考.     

果树采摘机器人研制与设计

本文介绍研制一种果树采摘机器人。该机器人由移动底盘及机械手二部分组成,机械臂为PRRRP结构,采摘果实的末端操作器固连于机械臂上,末端操作器上安装视觉传感器、位置定位传感器、压力传感器和碰触传感器。操作器开合由气动控制,当操作器夹住果实后,由安装在操作器一侧的电动刀具切割果柄。硬件平台采用KP-6420i型工控机和台达交流伺服驱动器,视觉系统采用VFW图像采集系统。软件基于Visual C++6.0开发环境,采用基于径向基函数支持向量机的果实图像识别方法,可以满足果树采摘机器人对图像实时处理的速度要求,并通过串行通信实现对机械臂的运动控制。实验样机通过实验室和果园采摘实验,验证了设计的合理性和有效性。     

多路径识别的智能循迹机器人设计与实现

智能循迹机器人在多传感器信号融合处理、多路径识别方面尚存缺陷。设计了一种具有多路径识别和测速反馈功能的自主循迹机器人,机器人采用AT89S52单片机作为控制核心,通过红外光电传感器实时检测路径情况,槽型光电传感器检测机器人运行速度,利用优先级判决法处理传感器反馈给单片机的信号,控制机器人的速度及转向。试验结果表明,设计的机器人能够很好地解决多种路径识别与冲突问题,可以自主准确、快速地实现对黑色引导线的判断和处理,使机器人根据引导线走向稳定地行驶。     

自然环境下的柑橘采摘点识别方法研究

针对自然环境中柑橘果实采摘点提取问题,研究对光照变化,亮斑阴影,枝叶、枝条及果实遮挡等干扰因素具有良好适应性的柑橘果实识别、分割和采摘点提取方法.研究了基于卷积神经网络的柑橘识别方法,基于全卷积神经网络的果实分割方法,基于Hough变换的采摘点识别方法.以自然环境下采集的柑橘图像构造训练集训练柑橘识别模型和果实分割模型,并根据实验确定Hough变换参数.实验结果表明,提出的柑橘采摘点识别方法可有效的识别自然环境中柑橘并分割出果实有效区域,可有效提取柑橘采摘点,采摘点识别准确率均值为86.8％.     

基于Cortex-M4的光电智能车路径识别最优化研究

研究基于Cortex-M4芯片的智能车路径识别最优化方案,选用光电传感器作为路径识别的传感器,结合路径识别算法和控制算法对智能车的坡道、速度和停车位等进行优化配置。制作的小型光电智能汽车,通过增加传感器和改进算法实现了路径识别,使小车循着赛道轨迹行进,在遇到坡道、障碍时能够自动作出响应。实际运行结果验证了所做研究的有效性。     

用于iGPS的阵列式光电传感器设计

针对目前iGPS自带光电传感器无法应用于大尺寸部件的动态位姿检测领域的问题,设计了一种阵列式光电传感器,并提出了结构参数标定方法.该传感器由传感器本体、放大器以及前端处理器三部分组成.放大器将本体上的环形阵列硅光电池组接收到的微弱激光信号转换为可用电压信号,并进行信号放大与调理;以STM32F103ZET6为主控芯片的前端处理器完成信号采集、识别、计算与传送功能.实验结果表明:在10m×10m测量范围内,使用该光电传感器,系统测量精度为0.5 mm,满足实际应用要求.     

光电传感器在自动检测和分拣中的应用

光电传感器,指的是通过将光电元件作为检测基础元件,通过把被测量的变化,转换成其他信号的变化,再借用光电元件将光信号转换成电信号。从光电传感器的优点来看,具有精确度高、检测反应快的特点,且可以测量的参数数量较多,传感器的结构较为简单,有灵活、多样的表现形式,体积也较小。本文介绍了光电传感器的一些典型的应用领域,并以MHT15-N2317漫反射型光电传感器为例,探讨了其在典型工业自动化进料系统中的应用。通过本文的研究对光电传感器的实践应用具有一定的指导意义。     

基于视觉识别定位的苹果采摘系统研究

针对果实振荡、重叠影响采摘机器人采摘精度和效率的问题,研制了一种在农田 环境下利用视觉检测技术和机器人定位抓取技术的苹果采摘系统。首先利用图像处理技术对初 始图像进行图像预处理;其次根据图像角点提取算法检测图像曲率,通过计算曲线段上的多个 像素平均角方向之间的差值对曲率进行平滑处理,获取图像曲率集中峰值点;最后对图像曲率 峰值点进行像素坐标标定,并将该点像素坐标转化为物理坐标作为机器人的定位抓取目标点, 机器人根据定位目标点的位置信息调整运动姿态对果实进行实时追踪和识别,实现果实的精确 定位、抓取和采摘。试验证明,该系统下的机器人抓取果实的成功率高达九成以上,基本能够 满足实际生产中的果实采摘需求,可为苹果等球状果实精准识别、定位抓取提供参考。     

基于ATmega128砂糖橘简易采摘机器人的设计

应用ATmega128单片机作为砂糖橘简易采摘机器人的控制核心,用TCS230颜色传感器识别砂糖橘。通过多个直流电机和步进电机控制机械手手臂搜索砂糖橘,并确定其位置,再控制机械手手指摘取果实。经实验表明,摘取果实的成功率达到了95%以上,具有一定的应用价值。     

基于STM32的无线光电传感器设计

针对目前iGPS有线光电传感器无法应用于大型构件吊装的问题,介绍了一种基于STM32F103平台的iGPS无线光电传感器的设计。采用STM32F103ZET6芯片作为主控芯片,nRF24L01作为无线数传模块。该设计由前端处理电路与MCU电路组成,前端处理电路将微弱的硅光电池信号转换为可供STM32采集的信号,STM32采集信号后并通过无线数传模块nRF24L01发送给上位机。实验结果表明:该设计数据采集速度与精度较高,满足系统要求。     

一种高实时性滑觉传感器滑动程度判别模式

光电滑觉传感器是利用光电效应原理,将机械的滑动通过光信号转换为电信号加以检测。光电滑觉传感器的实时性与传感器对滑动程度的判别模式直接相关。通过分析典型的滑动信号,对比传统的滑动程度判别模式,提出了一种新的高实时性滑动程度判别模式,即根据滑动信号单个波形和时间轴包围面积,与滑动信号最大值和波形所占时间乘积的比值大小来判断滑动程度。经试验验证:当上述比值小于25%时,被抓物体与机械手间没有相对滑动。     

基于MC9S08AW60太阳能电池太阳跟踪装置设计

讨论一种太阳能电池太阳跟踪装置的设计,以提高太阳能电池的光能转化效率。采用光电传感器及两轴控制方式,单片机根据对称位置光电传感器的比较输出控制两轴步进电机水平和俯仰方向的转动,直至对称位置光强相等时,太阳光垂直投射太阳能电池。此系统同时考虑节能及防台风安全措施。     

农膜生产线在线长度计量装置的设计

针对我国很多农膜生产厂家在销售农膜时,采用重量计量,而不是采用长度计量的状况,设计了一种农膜生产线在线长度计量装置.本装置采用主、从单片机控制,利用光电检测原理和喷印编码技术实现了在线长度计量.光电检测采用色标传感器,喷印编码采用英国XAAR公司XJ128型喷头.与其他同类装置相比,成本大幅度降低,并具有计量准确、操作简便、安装容易、工作稳定等特点,适合在农膜生产厂家推广应用.     

光电传感器图像识别的可靠性研究

分析了有效提高光电式图像识别传感器可靠性的方法.研究了环境光补偿、提高传感器电磁兼容性及其他抗干扰措施,采用该方法可大大提高传感器的环境适应能力和工作的稳定性;应用拉格朗日插值算法提高了光电传感器图像识别的分辨率.实验和实际应用证明:传感器在不同的环境下工作时,都具有很高的适应性、稳定性和准确性,最大测量误差小于0.4...     

基于透射齿轮盘的脉冲与电压双测速装置

设计了一种采用透射式齿轮盘的电机测速装置.该设计采用槽型光电传感器配合自制的透射式齿轮盘来采集速度信号,产生一系列数字脉冲信号,同时采用频率-电压转换芯片LM2907将脉冲信号转化为电压信号.此装置应用于模型车上,不仅可以实现脉冲测速,还可实现电压测速,具有结构简单,安装方便,检测方式多样,检测精度高等特点.     

一种小型光电式力传感器的研制

以扑翼飞行机器人飞行动力性能测试应用为目标,研究了一种高灵敏度小型(满量程50N)力传感器的设计方法.基于红外光电二极管具有响应速度快、线性范围宽、安装方便、接口电路简单等特点,设计了一种光电式力传感器.对设计的弹性体进行了力-应变有限元分析,试制了传感器样机并进行了传感器静态性能测试.测试结果表明,设计制造的光电式力传感器的非线性度小于0.3％,具有较高的综合性能.     

基于MC9S12DG128单片机智能车设计与实现

本智能车控制系统采用飞思卡尔16位单片机作为唯一的核心控制单元,加以直流电机、舵机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。由安装在车前部的反射式红外传感器负责采集信号,并将采集到的电平信号传入核心控制单元,核心控制单元对信号进行判别处理后,由PWM4发生模块发出PWM波,分别对转向舵机和直流电机进行控制,完成智能车的转向与前进。智能车后轮上装有霍尔传感器,用来采集车轮转速反馈的脉冲信号,并经由核心控制单元进行PID控制算法处理后会自动调节输入到电机驱动模块的PWM波占空比,从而控制小车的速度。寻迹由RPR220型光电管完成。     

基于NRF2401的智能车无线调试系统设计

利用光电编码器、MC9S12DG128单片机、LM1881和NRF2401收发芯片设计智能车无线调试系统。将光电编码器检测到的电机转速脉冲信号和同步视频信号分离器LM1881分离出的视频信号经MC9S12DG128单片机处理后,由NRF2401模块实现信号远程传输,再通过RS232接口与PC机进行高速通信,从而实现远程调试参数的功能。     

非接触光电式速度传感器的研究与应用

讨论了光电式速度传感器光学系统对路面模型的处理，硅光电池转换光电信号的原理以及对实际路面的分析，阐述了光电式速度传感器获取光电信号，跟踪滤波输出的随机窄带基波信号，波形预处理及应用。