多传感器融合的移动机器人室外激光SLAM算法优化与系统实现

针对移动机器人室外环境开阔场景大范围建图时,激光雷达里程计位姿计算不准确从而导致 SLAM 算法精度下降等问题,设计了一种基于多传感器融合的 SLAM 优化算法。 算法上,通过前端里程计优化提升 SLAM 算法的可靠性,将适用于室外的 GNSS 等传感器信息与激光里程计融合,在技术上实现了扩展卡尔曼滤波的轻量化并将其嵌入于 LOAM 算法架构中,在尽可能不增加资源负担的情况下对前端里程计进行改进;在优化算法基础上,搭建了实际移动机器人平台并移植算法,实现了可供参考的多传感器融合硬件方案与扩展卡尔曼滤波在实际工程中处理多传感器数据的方法。 真实场景下的实验结果表明,在增加了里程计运算量后算法仍能稳定保持 10 Hz 的室外建图,在复杂开阔环境与低成本条件下具有可靠性与可行性。     

基于多传感器融合的智能窗设计与实现

工业化的发展影响了人们的生活环境,雾霾、沙尘暴等恶劣天气愈发频繁,如何保证室内空气质量成为人们越发关注的生活重点.本文开发一种能够根据室外环境完成自动关窗的智能窗系统,传感器系统将检测的雨水、空气质量等环境参数传输到控制器,进而带动电机工作,通过动力传动装置实现窗户在室外恶劣环境时的自动关闭.实 验结果表明,智能窗装置具有较好的响应特性和可靠性。     

基于SLAM 的智能小车设计与实现

基于现有的同时定位与地图构建方法,设计了一种基于SLAM算法的智能小车.使用效果表明,所设计的智能小车能精准构建地图.     

复杂环境下机器人多传感器融合定位方法

为了解决在斜坡、特征退化以及GNSS信号丢失等复杂环境下连续精确的定位问题,提出了基于地面约束的多传感器融合方案,用于提高SLAM算法的整体性能。首先提出了不同系统状态下的关键帧选取策略。通过在起始位置增加关键帧的数量,避免了因子图优化后产生的定位跳变,从而得到连续准确的位姿输出。同时,针对误差累积所导致回环检测失效,利用该关键帧策略,有效地增大当前帧的子关键帧集合,提高了回环检测算法的鲁棒性。其次,针对IMU在长时间运行后高度方向上漂移过大的问题,本文根据提取的地面点构建地面约束,并引入因子图中进行优化。最后,利用搭建的移动机器人实验平台,完成了校园不同场景的数据采集,验证本文算法的有效性,并在KITTI数据集与LIO-SAM算法进行了对比测试,通过误差分析表明本文算法具有更优的定位精度。     

语音控制机器人的设计与实现

设计与实现了一种能识别语音并接受语音控制的移动机器人,文中主要介绍了语音控制机器人的模块化硬件设计和基于μC／OS-Ⅱ内核的实时嵌入式软件移植和设计。该语音控制机器人可以接收任何人的语音控制、红外线遥控运动,并在运动过程中可以自动避障运行。整体设计价格便宜,系统稳定并可扩展,可以应用在许多场合。     

基于USB多路语音信号实时采集系统的设计与实现

为了解决使用普通声卡作为语音输入端时不能实现多路同步输入及抗干扰能力差等问题,本文设计了基于USB端口的多路语音信号实时采集系统.在详细分析其硬件电路的功用与组成的基础上,给出了软件的流程图及部分关键程序代码.通过在实验室环境下的系统测试可以得出,该系统具有采集速度快、支持热插拔、多路同时采集与存储、实时显示等优点,可作为对输入信号要求较高的语音信号处理系统输入端,具有广阔的应用前景.     

高压巡线机器人电磁导航系统设计与实现

对架空高压输电线路巡线机器人电磁导航方法进行了研究。综合多组电磁传感器阵列的模拟电压信号获得机器人和输电线路相线或线上障碍物的相对位置。实现了机器人自主越障,智能导航的功能。由于电磁传感器输出信号微弱,在线工作时容易受到复杂外界环境影响,故对信号处理时,设计IIR数字滤波器对经过放大器的信号进行选频,滤除异于输电工频的干扰信号。并在PC104处理器中完成IIR滤波器的程序设计,满足软件系统实时性。试验效果显示,该方法结构简单、效果显著。     

远程机器人控制系统中语音传输的设计与实现

为了辅助远程控制机器人系统完成大量信息的交互 ,采用请求发言的客户 /服务器模式的传输机制 ,循环采集、播放、发送和接收语音信息 ,通过多客户端的协调比较好地实现了语音传输。开发的语音传输系统已成功应用于远程控制系统中 ,经过测试 ,系统运行良好     

基于移动机器人直流电机驱动电路的设计与应用

直流电机驱动在移动机器人领域中具有重要意义.针对移动机器人,基于H桥功率驱动电路以及PWM脉宽调制原理,设计并实现了一种直流电机正、反转驱动调速控制电路,满足大功率直流电机驱动控制.实验表明,该驱动电路具有电路简单,抗干扰能力强,驱动能力强的特点,可在移动机器人及其他场合得到有效的应用.     

电子系统多传感器融合诊断的改进方法

影响装备的性能参数很多,装备发生故障的外在表现形式各种各样,如何利用各种信息进行诊断,是摆在装备维修人员面前的重要课题.本文介绍了利用温度传感器和电压传感器两类信息进行融合诊断的原理和方法,根据分析温度和电压的关系,提出了温度和电压传感器进行融合诊断时的改进模型.该模型克服了传统模型中孤立考虑两类传感器的缺点,为研究电子系统多传感器融合诊断提供了新的思路.     

一种基于多传感器融合的LED灯具智能调光系统

研究基于多传感器融合的LED灯具智能调光系统,将多传感器融合的测量结果进行加权融合作为检测输入值,与给定比较后调节PWM信号实现智能调光,使控制更加精确;同时,红外传感器的应用使得在室内无人时控制灯具的关断,并可在关断状态下检测到人时打开照明灯具。所研究的LED灯具智能调光系统主要应用于灯具数量众多和照明时间长的教室和办公场所等地,实现在LED灯具应用上的“二次节能”。     

基于KELM和多传感器信息融合的风电齿轮箱故障诊断

为提高风电齿轮箱的运行效率,降低风电场的运行维护成本,结合时域统计特征分析和多传感器信息融合技术,提出了一种基于灰狼优化核极限学习机(GWO-KELM)的风电齿轮箱状态监测新方法。首先,计算原始振动信号不同的时域统计特征参数,并采用并行叠加的方式对特征级和数据级进行信息融合以得到融合数据集。其次,利用融合数据集,建立了基于GWO-KELM的故障分类识别模型。最后,运用所提方法对QPZZ-Ⅱ旋转机械振动试验台齿轮箱实测数据进行状态监测,实例结果表明了该方法的有效性和可行性,与其他同类方法相比,所提方法具有最佳分类性能。     

基于WiFi通信的绝缘子电阻检测机器人的研制

目前绝缘子电阻的检测方式主要是人工检测,而人工检测效率低,危险性高,作业强度大。结合实际工程项目,完成了基于WiFi无线通信远程控制的绝缘子电阻检测机器人的研制。该机器人可以用来停（带）电检测架空线路瓷绝缘子串的每片绝缘子电阻,适用于不同角度布置的瓷绝缘子串。检测机器人整个系统由3部分组成,分别为上位机的平板电脑、检测终端和机器人控制受端。工程实践试验表明了机器人性能安全稳定,检测速度快,可以大大提高现场检测绝缘子电阻的效率。     

基于多传感器融合技术的飞灰含碳量测量

飞灰含碳量是衡量火力发电厂锅炉燃烧经济性的一项重要指标,目前广泛采用微波飞灰测碳仪进行在线监测。但在实际应用中灰种变化对仪器的测量精度有严重影响,该文针对火电厂飞灰含碳量的测量受灰种影响较大这一技术问题,分析了影响微波飞灰含碳量测量精度的因素,采用微波技术、电容技术,结合飞灰比电阻特性构造了多传感器融合的测量系统,利用BP神经网络对多传感器信息进行有效融合。试验结果表明,该方法可以在一定程度上降低灰种变化对飞灰含碳量测量结果的影响,并可提高对同一灰种的测量精度。     

电学过程成像的多传感器融合研究

上世纪八十年代发展起来的过程成像技术的重要分支--电学过程成像已经有了较大的进展.电学过程成像如电阻成像（ERT）和电容成像（ECT）在广泛存在于工业上的两相流监测方面具有潜在优势,它能提供过程参数的可视化测量.文中叙述了ERT和ECT多传感器融合测量油/气/水参数的新方法,对测量的可行性进行了较为深入地分析与讨论,给出了多传感器融合测量的物理模型、数据融合方法和像素单元灰度值融合计算的初步公式.     

基于FPGA的多传感数据融合电子式互感器采集系统仿真

提出了一种基于FPGA和AD7685的电子式互感器采集系统的设计方案,给出了具体的基于多传感数据融合技术的积分方法,在FPGA中采用Verilog HDL语言编程控制AD7685进行数据采样,并将采样数据加上CRC校验码后按规定的帧格式组帧,最后通过串口按曼彻斯特码发送.由于电子式互感器的采集系统处于高压侧,受到激光电...     

基于SVM的多传感器信息融合故障诊断

本文简述了一种基于支持向量机的多传感器信息融合的方法,并构造了其数学模型。利用轴流柱塞泵的常见故障预测,对数学模型进行验证,实验数据显示基于SVM的多传感器信息融合故障诊断方法,要比单一传感器故障诊断有更高的准确性。     

基于多传感器振动信号融合的真空断路器故障诊断

根据真空断路器故障诊断特点,提出了小波包、RBF神经网络与D-S证据理论相结合的决策层信息融合诊断方法。首先,运用小波包—能量谱分析方法对振动信号进行分解处理,提取特征向量,并以此作为诊断的依据;其次,建立神经网络模型,以特征向量为RBF神经网络的输入,进行断路器初步故障诊断;然后将诊断结果作为对各种故障模式的基本概率分配值,利用D-S证据理论,实现对初步诊断结果的融合,从而得到最终的融合诊断结果。实验结果表明,该方法诊断真空断路器故障能取得良好的效果。