移动机器人的多传感器测距系统设计

在移动机器人的路径规划过程中,必须掌握障碍物的距离信息.基于超声波和红外传感器的测距原理,设计了一种移动机器人多传感器测距系统,可测量0～200 cm距离内存在的障碍物,测量误差小于1 %.采用超声波和红外2种传感器组成3组测距采集系统,采集机器人3个不同方位的障碍物信息,解决了单一传感器测距盲区的问题,并详细介绍了该系统的软件和硬件设计.     

移动机器人多传感器信息融合测距系统设计

介绍了用于移动机器人运动导航的多传感器测距系统的硬件组成和数据融合方法.测距系统由超声波测距模块、红外测距模块和数据融合模块组成,超声波测距模块和红外测距模块分别检测机器人周围环境中障碍物的距离,数据融合模块则通过SMBus总线收集两个模块采集到的距离数据,并采用自适应加权数据融合算法对这些数据进行处理,以获得可信的距离信息.实验表明,所设计的测距系统可靠性高、配置灵活,能够满足机器人自主导航中的避障要求.     

迷宫机器人中使用红外传感器测距的研究

本文介绍一种使用红外传感器快速测量迷宫机器人与迷宫隔墙之间的距离并进行墙壁判断和直行姿态调整的方法,给出了相应的电路设计和软件设计方案.试验结果表明,设计方案可行,迷宫机器人工作稳定、可靠.     

基于红外传感器的移动微机器人定位研究

综合概率论的思想,采用基于红外传感器的微机器人粒子滤波定位方法在已知环境中实现微机器人的自定位.因微机器人受尺寸效应影响无法安装位置传感器,故采用计步的方法存储机器人的运动信息.观测模型采用适合小尺寸微型机器人的红外测距地图匹配方式.因微机器人的存储能力有限,故采用分块存储地图的方法,便于微机器人快速加载地图而完成地图匹配,从而加速其定位过程.实验验证了微机器人的定位性能.     

基于多传感器信息融合的避障循迹机器人设计

目前循迹机器人在多传感器信息融合、多行为冲突等问题的解决上尚存缺陷,不能准确识别U形等复杂障碍并智能选择最优避障路径.设计以QT89S52单片机作为轮式机器人的MCU,使用红外和超声波传感器采集周围环境信息,综合优先级裁决方法和模糊行为融合法处理多传感器信息,控制轮式机器人的运行状态,较好地处理循迹过程中存在的各种行为以及行为冲突,更准确地检测识别标志信息,以最优路径避开U形等复杂障碍并保证循迹的快速性和准确性.将所提出的方法应用在轮式机器人上,结果验证了其有效性.     

新型灭火机器人的设计与实现

该文介绍了一款自主研发的灭火机器人,其控制核心采用ATmega168v单片机,以火焰传感器,红外光电传感器组成检测系统,利用直流电机做驱动,在控制策略上采用"迷宫走法"和"右手法则"配合使用,机器人自动寻找火源,找到火源后,机器人启动风扇进行灭火。     

智能灭火机器人硬件电路的设计与实现

针对现有灭火机器人只能实现简单智能活动的不足,提出了一种基于嵌入式微处理器控制系统的设计.本设计以ARM9为核心,以红外测距传感器、地面灰度传感器、远红外火焰传感器组等作为检测系统,通过对采集信号的处理,确定机器人周围环境的信息,并根据路径规划出决策行进运动.同时,为使机器人能更好地完成任务,本设计采用双电源供电系统,低电压电源供给控制器和灭火风扇直流电机,高电压电源用来驱动大功率直流电机以带动轮胎转动.     

基于多传感器信息融合技术在灭火机器人系统的设计

提出一种通过多传感器信息融合技术来提高灭火机器人的火焰、距离检测的准确性,设计了由超声波、红外测距模块和数据融合模块组成的测距避障子系统;由红外火焰检测模块、数据融合模块组成的火焰检测子系统,在此基础上,采用自适应加权数据融合算法分别对多传感器检测的距离和火焰信息进行融合,以提高对火源目标判断的准确度;实验结果表明,设计的智能灭火机器人传感器软硬件系统测量相对误差小,能很好的反映火灾现场信息,满足火情探测和灭火需要,具有很强的使用价值。     

基于ARM的轮式机器人避障系统设计

为了提高轮式机器人在未知环境中的避障性能,采用ARM控制器,结合多传感器融合技术和模糊控制技术,对轮式机器人避障系统进行了研究。利用多路传感器采集未知环境中搜索范围内的障碍物距离信息,根据不同的距离信息来制定具有避障功能的模糊控制算法,进而控制轮式机器人的运动状态。实验中,根据轮式机器人反馈的信息不断调整参数,以达到准确避障。实验结果表明:所提方法能够有效地解决轮式机器人在未知环境中的避障问题,在无人驾驶方面具有广泛的应用前景。     

机器人测距传感器原理与应用综述

本文对各种原理的机器人测距传感器及其应用进行了详细的综述。     

移动机器人非视觉传感器及其信号处理方法

非视觉传感器是机器人认识和了解外部环境的重要途径，移动机器人常用的非视觉 传感器包括超声、红外、接近传感器等．这些传感器大多是以环或阵列的形式出现，因此其 信号处理往往要占用机器人大量的CPU时间．本文提出了一种采用多DSP控制和处理各类非视 觉传感器的方法，给出了传感器信号处理的原理和具体实现．同时我们引入了并行处理的机 制，各类传感器信号处理可同时进行，在很大程度上提高了机器人传感器信号处理的速度， 有利于机器人在实时动态环境中运行．并给出了非视觉传感器信号处理的实验结果，验证了 该方法的有效性．      

红外传感器在教育机器人避障电路设计中的应用

红外传感器在家用电器遥控和机器人避障方面有着广泛的应用,笔者根据红外传感器的这一特性设计出一款教育机器人避障电路,介绍了红外传感器在机器人避障电路中的应用,给出红外传感器与单片机系统的硬件接口电路和避障软件的编程思路,并通过测试,得出了影响红外传感器避障的相关因素,并提出了改进的方法和措施.     

Robocup小型足球机器人红外测距系统设计--Robocup系列研究之二

根据Robocup机器人足球比赛规则不允许机器人相互碰撞的规定，机器人需要通过近距离传感器捕获周围的信息。论述了近距离红外传感器在足球机器人中的应用方法．给出了相关的电路设计和近距离红外传感器信号处理程序。试验结果表明设计方案可行。系统工作稳定可靠。     

基于笛卡儿坐标系的迷宫路径规划算法

针对迷宫这类特殊的环境模型,提出了基于笛卡儿坐标系的新的路径规划算法。该算法通过找出机器人行驶方向和位置变化的关系,方便快捷地实现了对路径的记忆,并且在到达终点后能够通过一种简单的路径优化算法算出最短路径,最终实现以最短路径返回。此算法的可行性已通过轮式机器人实例得到证实。     

测距传感器数据在线自适应加权融合

针对移动机器人的测距系统,采用了红外线传感器与超声波传感器共同测距,避免了因使用单个传感器进行多次测量而降低系统的实时性和产生信号串扰问题;应用自适应加权数据融合估计算法对实时测量数据进行在线融合估计,只对当前采样时刻的测量数据进行自适应加权融合,而各传感器的加权因子则通过传感器的测量数据进行方差在线学习估计以自适应方式进行调整,使融合结果的均方误差始终最小,实现两种传感器在功能上的互补;实验结果表明,该方法提高了整体测距精度,得到了被测距离更加准确的估计.     

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.     

基于旋转电弧传感的新型轮式自主移动焊接机器人系统

介绍了一种基于旋转电弧传感的新型轮式焊接机器人系统，机构上前轮采用步进电机转向，后轮由交流伺服电机驱动，左右与上下十字滑块用两个直流伺服电机控制，这4个电机用一4轴驱动运动控制器进行驱动控制，大大提高了集成度与控制效率，目前是一种新型的焊接自动化装备．     

基于预瞄模糊PID控制的嵌入式轮式机器人设计

采用ARM作为核心处理器件设计了一款自动寻迹的轮式机器人并完成寻迹实验.基于模仿人工驾驶思想将多点预瞄和模糊PID控制结合提出了多点预瞄模糊PID控制方法.经调试,轮式机器人能分别按照直线、虚线道路行走,并能完成自动寻找目标道路等行为.重点给出了控制器与硬件电路图设计.实验表明,机器人完全能满足性能要求,为新型轮式移动机器人的设计提供了方案.     

煤矿井下综采工作面巡查机器人磁迹导航的研究

提出了一种煤矿井下综采工作面自主移动巡查机器人磁迹导航方案;通过实验确定了该机器人的磁轨材料和磁传感器分别为条状强磁磁铁和MS-324型干簧管,以轮式机器人采集煤矿井下图像信息为例,确定了干簧管在机器人上的安装位置及工作过程。实验结果表明,该机器人在中间2个干簧管之间的距离为40 mm时能稳定行走。