基于PIC18F2580的CAN总线超声波测距智能节点设计

介绍了移动机器人超声波测距系统的设计。该系统智能节点以PIC18F2580为控制器,各节点与系统控制核心以CAN为总线通信方式。经实验验证,测距范围为0.35m～3.5m,系统测距精度在0.7%以内,可以满足移动机器人室内导航的要求。     

基于AT89C52单片机多超声信号融合系统设计

本文设计并实现了一种多超声信号融合处理系统,主要用于移动机器人超声测距导航。系统针对超声回波信号的特点,使用AT89C52单片机对来自多个超声波传感器的微弱回波信号进行数字处理,并通过RS-232串行口与主机实现通讯。利用该系统,可以完成超声波信号的精确提取及多传感器信息的融合处理,为移动机器人在未知环境下的快速导航奠定了基础。     

移动机器人导航系统中超声测距数据的采集与处理

给出了移动机器人导航系统中超声测距系统的软硬件设计，包括测距数据的采集、处理及通讯等。经在ＴＩＴ－１型移动机器人上实验验证，测距范围０．４～５ｍ，经数据处理后精度±２ｃｍ，可以满足移动机器人室内环境导航的要求。     

基于C8051F340的超声避障机器人设计

智能移动机器人是当前机器人研究的一个重要领域,具有广阔的应用潜力.以C8051F340单片机为核心,设计了一种基于超声测距的智能避障机器人,介绍了系统软硬件电路的设计与实现,设计了由舵机和超声渡传感器构成的测距模块.在不影响机器人避障的情况下,有效的减少了传感器数量,简化了硬件电路.实验结果表明模糊控制算法对环境有很大的适应性.能够实现机器人的自主避障.     

基于LPC2119的自主式移动机器人设计

以Philips公司的ARM单片机LPC2119为控制核心,提出了一种自主式移动机器人的设计方案。应用98C1051构成多超声传感器子系统控制电路,由此子系统实现对障碍物的测距及机器人的自主避障行走控制;通过光敏传感器实现机器人对光源的感知和寻找;通过无线通信芯片PTR2000实现移动机器人与计算机之间的无线通信。     

基于SPCE061A单片机移动机器人导航系统硬件设计

采用了凌阳公司所生产的一款SPCE061A单片机和超声波测距模组结合,分别在移动机器人的前方、左侧、右侧安装超声波测距传感器,来实现对移动机器人周围环境的探测.着重给出该导航系统的硬件设计与实现,同时将搭建的硬件系统应用于未知环境下进行实时探测,从而验证系统的完整性、有效性.     

超声波测距系统在移动机器人中的设计与应用

给出了基于单片机控制的超声波测距系统的软件和硬件设计。采用增加超声波测距电路的通道数的方法,提高了移动机器人在避障与导航方面的精度与可靠性。给出了12路超声波测距系统在移动机器人中的实际应用。     

基于包络拟合法的FPGA超声测距系统设计

针对普通超声测距系统精度低、速度慢的问题,提出了一种全硬件实现的FPGA超声测距系统。将最小二乘法的二次曲线拟合算法应用于超声回波包络拟合,完成回波信号的数字信号处理和距离的测量。采用硬件描述语言在Altera公司的EP2C70F896C6上实现,在4 m范围内测距误差小于±1 mm。该系统具有精度高、运算速度快的特点,并具备很强的功能扩展性,可扩展到超声探伤、超声成像等领域。     

基于弯曲振动超声换能器的远距离测量

未知环境下的实时障碍探测是陆地自主车(也称室外移动机器人)智能导航的关键技术.超声波传感器与其它环境探测传感器相比,具有价格低廉、便于安装使用且不受光线影响的优点,在国内外移动机器人测距系统中得到了广泛应用.但由于作用距离较短的原因,超声波传感器一般用于机器人低速运行在静态环境中的短距离测量,无法作为高速行驶陆地自主车的前视传感器来使用.针对这一情况,研制了一种高功率低频率的远距离超声传感器,其波束角为9,最大作用距离可超过35m,能满足高速行驶的陆地自主车进行远距离测距的要求.     

基于激光雷达的移动机器人障碍测距研究

障碍距离检测是移动机器人导航的关键问题之一。为了实现精确实时的障碍检测,针对某二维TOF激光雷达,对其数据标定、物体表面的属性、混合像素等因素进行试验,评估了其测距性能。同时,通过移动机器人运行过程中激光雷达的测距数据分析,设计了动态自适应滤波器以消除障碍检测中的测距噪声干扰。运行过程中的障碍检测试验表明:该方法可以实现可靠的障碍检测,并为移动机器人导航中环境建模、自定位及路径规划提供支持。     

一种低功耗程控滤波器的设计

针对目前移动机器人同时定位与地图创建(SLAM)研究中多采用激光雷达或超声环作为测距传感器导致系统复杂、成本高的问题,提出了一种利用舵机带动单超声传感器扫描的低成本设计方案。在高斯超声模型基础上,利用贝叶斯公式对栅格地图进行概率更新,并结合Sobel边缘检测算法提取特征点,实现了由不确定的移动机器人坐标系向固定的以环境特征点为原点的全局环境坐标系的转换及全局定位,为在相同环境下通过重复实验进行多地图融合研究奠定了基础。该低成本移动机器人设计的有效性通过实验得以验证。     

嵌入式Linux下多路超声波测距系统设计

本文描述了机器人避障过程中超声波测距的工作原理和设计方法。介绍了多路超声波测距系统的硬件设计及软件工作流程。分析了嵌入式Linux系统下超声波测距模块驱动程序的结构,并结合S3C44B0X uClinux系统的轮式移动机器人平台,实现了机器人在未知环境下的导航避障过程。     

并行超声波测距系统在移动机器人上的应用

超声波传感器被广泛应用于机器人避障系统中.基于超声波的测距原理,设计了一种并行测距系统.介绍了系统的硬件组成和软件实现方法.针对多路传感器并行测距容易产生干扰的现象,分析了干扰产生的原因,提出一种有效的解决办法.将系统用于移动机器人避障实验,给出了系统测量范围的实验标定结果.     

移动机器人的超声波测距传感器设计

针对移动机器人研究了一种基于单片机AT89C51作为控制系统的超声波测距传感器,实现其硬件电路设计和软件算法的开发,分析了其系统组成、实验结果及误差。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。结果表明,该设计提高了移动机器人的障碍回避能力及导航方面的精度和可靠性。     

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.     

基于小波变换的机器人超声波测距误差补偿

本文论述了超声波在井下钻孔机器人避障系统中的局限性,讨论了超声波声速随复杂环境的变化给避障系统所带来的误差,提出了基于小波变换的广义自相关渡越时间估计方法.本方法采用小波变换对输入信号进行了白化滤波,实现了在复杂的强干扰环境下实时测量超声传播速度的目的,提高了超声测距的精度.实测结果表明:在5 m测距范围内测距相对误差被控制在1%以内.     

一种改进的高精度超声测距方法研究

为提高超声测距系统的近距离测距精度,提出了一种改进的超声测距方法.该方法通过将回波信号放大调理为单片机能够识别的计数脉冲,并通过计数一定值的脉冲数确定回波前沿以计算超声波自发出至系统接收到回波的时间间隔.详细介绍了系统工作原理并分析了该方法的理论误差,介绍了超声测距系统的的实现方案、组成结构及软件设计.选用表面光滑的静电板为被测物体进行了测距实验,在200mm～1200mm测距范围内,最大测量误差不超过8mm,实验结果表明该方法有效提高了测距精度.     

机器人超声测距数据的采集与处理

本文详细介绍了一种机器人超声测距系统,测距范围 0.2～ 5m,具体设计了基于单片机控制的三路超声测距系统的软、硬件,并介绍了该系统的构成、工作原理。最后,通过实验获得三路测距数据,同时利用误差补偿的方法得到测距系统所要求的精度± 4cm。本文还给出了该单片机应用系统与上位机之间的通讯等。利用本系统及其设计方法可以作为农业机器人辅助视觉系统。     

基于ZigBee的移动机器人定位研究

移动定位是当今移动机器人技术研究的热门领域。设计了基于ZigBee的移动机器人定位研究方案,研究了基于接收信号强度(RSSI)测距技术。以移动机器人作为无线定位系统中的移动节点,通过收集临近参考节点的坐标和RSSI值,使用最小二乘法修正并辅以质心定位算法对距离进行优化,实现了移动机器人的无线定位。设计了Qt人机交互界面,其易于扩展、可移植性好。试验结果表明,定位算法能够在复杂的实验室环境下将定位误差控制在1 m以内,实现较为精确的定位,满足消防移动机器人定位的应用要求。由于GPS定位适应于室外场所,在室内目标定位和跟踪等应用中,无线传感器网络可以弥补GPS在室内难以获得位置信息的弊端。与其他ZigBee的移动机器人定位系统相比,该系统创新了定位算法,具有定位精度高、稳定性好的特点,解决了复杂室内环境下定位精度骤然下降的难题,克服了目前移动机器人定位成本高、难扩展、难移植、实时性差的问题。     

基于ARM的移动机器人测距传感器设计

为实现移动机器人安全避障,设计了一种基于S3C44BOX微控制器的8路超声波测距系统.具体介绍了该超声波测距传感器的软、硬件设计及工作原理.系统利用ARM外围丰富的I/O接口和内部定时器精确控制选通开关芯片CD4066的使能端,以消除多路超声波传感器之间回波干扰和直接串扰的问题,并采用最小二乘法对测量数据进行了分析和修正.实验研究结果表明,该系统具有良好的测距性能.