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文章提出了一种简化的室内机器人的电磁定位算法。在定位空间内布置一个发射线圈和一个三轴接收线圈,形成电磁耦合系统。以接收线圈三轴为参考建立空间直角坐标系,并对发射线圈加载正弦电信号作为激励信号,产生交变电磁场。接收线圈感应到磁场的变化,通过测量计算感应耦合的强度特征值,确定移动目标的位置参数。本系统将三轴接收线圈固定,而将水平发射线圈置于平面移动机器人目标之上,这样可将定位算法简化。根据磁偶极子模型,提出了解析计算方法。通过仿真和实验,证明该方法能够满足室内机器人的定位要求,是可行且有效的。 相似文献
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通电线圈常被用作电磁定位装置收发器,应用在移动目标或机器人的实时位置跟踪任务中。系统的激励线圈磁场分布模型、信号发生提取电路和定位算法软件都影响系统定位的精度。本文采用磁偶极子模型,针对平面移动目标跟踪定位的特殊情况,设计基于嵌入式系统ARM(STM32)的大范围平面运动的定位系统。系统采用单发射线圈三接收线圈方案,及一种解析法求解目标位置的算法,可以定位离信号源数米范围内的移动目标。从仿真与实验中验证其可以很好的求解平面一类移动目标位置,平均误差在10 cm内。系统的定位精度满足大部分定位需要。 相似文献
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电磁定位具有精度高、速度快和易实现等优点,所以对手术、室内和室外机器人跟踪是一个良好的选择。电磁定位以交变电磁信号作为源信号。交变的电流信号激励发射线圈(信号激励部件)在空间中产生交变的电磁场,感应线圈(信号感应部件)在交变的电磁场中输出频率相同的信号。根据输出信号的幅值和相位信息,我们可以计算出感应线圈相对于发射线圈的位置和方向信息。本文面向机器人定位跟踪,介绍电磁定位系统的原理与实现,包括磁场模型、电磁定位算法与系统软硬件的搭建与实验。本文介绍两种不同的激励模式,分别为分时激励3轴正交发射线圈模式与同时激励2轴正交发射线圈模式,两种模式中的感应线圈均采用3轴正交线圈。实验结果表明,定位系统可以达到1 mm的定位精度。 相似文献
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介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据. 相似文献
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通过数字仿真和实验的方法研究了一种基于等磁场图板值信号的等效磁偶板子(Equivalent Magnetic Dipole,EMD)源重构方法,给出了磁偶板子源位置坐标的计算公式.用磁偶极子源模型产生的磁场数据检验了该方法的源定位精度.结果表明:当阵列测点间距为1mm,令方向磁矩为0时,单磁偶极子源定位的误差小于1mm;双磁偶板子定位误差在,,方向的均值分别为4.6mm,7.8mm,5.3mm.分析了双磁源定位的误差问题,还对用9通道低磁场强度检测实验系统采集的单和双磁偶板子实验数据的源定位结果进行了分析与比较. 相似文献
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针对传统电磁导引很难实现精确定位和定位算法计算复杂度高的问题,提出了一种基于电磁导引的寻线行驶的小车,利用电流导轨外磁感应强度的差别进行导引定位的技术,依据毕奥-萨伐尔定律和独立提出的三维空间感应电动势的计算模型,对小车建立最小的精确定位系统的方法。此方法能对电磁导引小车建立最小精确定位系统,而且定位算法不复杂。通过实验证明此方法是可行的。 相似文献
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接收信号的频率偏差是影响六自由度电磁定位系统精度的主要原因之一,分析表明采用函数拟合法提取信号将会使频偏的影响放大将近两个数量级.针对这一问题提出基于全相位校正的信号提取方法,该方法采用双窗apFFT时移相位差法抑制频偏,提高接收信号的幅值提取精度;利用信号的正交性、周期性,简化求解过程,便于方法硬件实现.将函数拟合法与所提方法进行MATLAB仿真实验比较,结果表明,所提方法在10 dB~50 dB的噪声环境下可有效降低幅值提取误差,将六自由度电磁定位系统的距离误差降低至0.03 cm以内、角度误差降低至0.2°以内. 相似文献
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恒定磁场中简支圆柱壳的磁弹性振动分析 总被引:4,自引:0,他引:4
依据电磁场方程及相应的电磁本构关系,给出了作用于圆柱壳体上的电磁力及力矩表达式.在此基础上,分别推得了纵向和横向磁场中圆柱壳体的磁弹性轴对称振动方程.针对两端简支约束条件,通过位移函数的设定,得到了相应的有阻尼振动微分方程.通过算例,给出了系统衰减振动的响应曲线图和相图,分析了磁感应强度和壳体厚度对系统振幅衰减速度的影响.结果表明,通过改变磁感应强度可以达到控制系统振动的目的. 相似文献
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整车模型是车辆电磁性能仿真分析的基本平台,其精度直接决定仿真结果的准确性和可信度。为实现整车电磁仿真模型的量化评估,提出一种整车电磁仿真模型量化精度评估方法。以模型误差反向表征模型精度指标,用整体误差与局部误差的加权求和表征模型总误差,将整体尺寸与曲面面积的加权求和表征整体误差,采用部件偏差的最大值、平均值和变异系数加权求和表征局部误差。根据模型针对的不同分析问题,各加权系数可做适当调整,适用于各种车辆电磁性能分析任务的整车模型精度评价,具有较好的灵活性。仿真结果显示,该方法可准确预估整车模型分析时结果的可信度。 相似文献