基于CCD摄像头的智能小车系统的研制

路径识别跟踪技术是汽车智能化发展的一个重要标志,介绍了一种基于凌阳SPCE061A和89S52单片机的智能小车的研制。基于CCD摄像头获取实际道路图像,通过图像特征实时提取道路信息,利用双比例控制快速动态调节舵机转角;基于转角与速度的模糊设定,结合比例微分控制,确保了小车快速稳定的运行,实现了任意路径识别与智能跟踪。实验表明,小车可在任意给定的黑底白线跑道上稳定快速地跟踪,转角跟踪准确,车速切换自平滑,稳态误差小,具有较好的动态特性。     

基于能耗地图的低功耗小车设计及实现

设计了一种基于能耗地图的低功耗小车,研究采用双目摄像头获取环境信息,并利用功率检测模块检测小车实时功率。低功耗小车控制系统主要由双目摄像头、六轴陀螺仪、GPS定位模块、主控电路、电机驱动电路和舵机云台等部分组成。小车通过在行进速度控制、能耗地图构建和最优路径规划3个方面做出了低功耗运行的改良,可以根据不同路况自适应调整小车行进速度并智能规划路径,以达到小车低功耗运行的效果。经测试,基于能耗地图的低功耗小车可以有效降低小车运行总功耗,增加单次满能量运行路程。     

智能小车循迹控制算法优化与设计

本文对基于红外传感器的智能小车路径识别算法和循迹控制算法进行了优化设计。基于红外传感器识别黑色轨迹特性曲线的对称性和近似线性的特征,实现了连续路径识别,并提高了识别精度。针对传统PID算法控制参数不能实时调整的缺点,设计了控制参数可以随小车运行轨迹和速度实时调整的改进PID算法。并对路径识别以及循迹控制算法进行测试,测试结果表明,采用改进PID算法控制的智能小车克服了在高速运行时的抖动现象,并且速度明显提高。     

基于线性CCD的寻线智能车设计研究

为了使寻线智能车按照既定轨迹进行行走,本文设计了一种以MC9S12XS128单片机（MCU）为控制单元,基于线性CCD采集道路信息,编码器检测小车速度的寻线智能车。MCU计算出控制电机转速的PWM输出量,通过控制电机转速舵机打角实现小车的速度和方向控制。测试表明线性TSL1401CCD传感器具有很好的前瞻性,硬件系统稳定可靠,软件能够及时有效对小车进行PID控制,小车能够实时跟踪预定轨迹,完成预期行走。     

基于STM32的智能灭火小车设计

为减少火灾带来的各种人员伤亡和财产损失,设计开发了一套智能灭火小车系统。系统采用上-下位机结构。以STM32芯片作为下位机小车的主控芯片,通过红外光电传感器检测路径信息使灭火智能小车沿预设的路径运动;利用火焰传感器探测火源位置,并通过算法设计实现小车在手动模式、自动模式以及寻迹模式下的灭火作业。利用C#语言开发上位机软件,通过WiFi通信实现与下位机之间的数据传输,并通过程序设计实现上位机PC对小车的运动控制、模式切换、实时视频、火情提醒等功能。经测试,智能灭火小车系统能够很好地完成3种模式下的灭火工作。     

基于模糊控制的模型车轨迹跟踪系统设计

针对模型车的响应速度和控制精度的要求,设计实现了以摄像头视觉为导向,以嵌入式控制技术为基础的三轮式引导小车轨迹跟踪系统。通过建立小车动态运动模型,推算出了小车运行过程中距离偏差和角度偏差与驱动轮速度之间的关系;设计了模糊控制方法对偏差进行调节,并利用MATLAB对控制系统进行仿真实现,系统能够快速稳定地纠正偏差。最后在现场试运行中轨迹跟踪性能良好,达到了精确控制的性能要求。     

基于DSP的颜色传感器循迹系统

介绍了一种采用TMS320F28335和颜色传感器TSC3200设计的智能循迹小车的控制系统,给出了包括硬件、软件在内的小车的总体设计方案。阐述了小车如何识别贴在不同颜色平面的白色贴条路径,具体分析了小车在循迹过程中的不同姿态。利用5路颜色传感器采集路面信息,采用DSP为主控芯片,根据路面信息,调整舵机角度,控制小车的行进及转弯,使小车能够准确地沿着既定路线自动行驶。实验结果表明,该智能小车硬件系统设计简单、合理,软件设计思想高效可行,成功实现了智能小车的彩色循迹。     

基于MSP430多功能智能小车的设计

为了进一步研究智能小车在实际生活中的参考及应用价值,以TI公司的MSP430G2553单片机最小系统作为智能小车的控制与检测核心,提出了一种基于低功耗单片机的智能小车的设计方案.利用控制程序对系统的声音识别模块、红外反射模块、电机驱动模块、蜂鸣警报模块与夜间探照模块的状态进行实时监测,实现智能小车的循迹、避障、声音识别、夜间探照和蜂鸣器报警等功能.经过系统测试,经过系统测试,小车运行灵活平稳,硬件部分工作稳定,可靠性高.     

基于单片机的智能循迹小车设计

设计了一款速度快、运行稳定、循迹精度高的智能小车,首先利用5路光电对管采集路面信息;3路光电开关采集前方障碍物信息;然后,将获得的信息转化为能够被单片机识别的数字信号;最后,采用单片机为主控制芯片,根据路面信息,对直流电机进行脉宽调速,控制小车的行进、转弯和停止。由于5路光电对管分布在小车底盘的不同角度,提高了小车对不同弯度路径的判断能力,根据路径弯度调整PWM波形的占空比以达到控制小车转弯速度的目的,使小车准确沿既定路线自动行驶。实验证明采用该方法设计的智能小车在保证运行速度的前提下,可以提高循迹精度、减少漂移次数。     

基于模糊控制的智能循迹绘迹系统设计

介绍了一种上位机结合Freescale MC9S12DG128单片机的智能循迹与绘迹小车系统的研制.通过红外光电传感器探测前方路径信息,运用比例控制与模糊控制相结合的控制算法快速动态调节舵机转角与行车速度,实现小车转向和速度的智能控制;基于上位机PC端与无线收发模块之间的通信,实现了上位机对小车的远程控制,同时能实现了...     

基于轨迹测量与人机映射的六自由度机械臂运动追踪模型

本研究提出了一种基于六自由度机械臂的遥操作人机系统,旨在设计一种不依赖穿戴设备且直观易用的操控方式。该系统使用KinectV1摄像头及UR3机械臂,以Microsoft骨骼识别库作为基本的人体姿态识别方法,通过人体手臂与机械臂关节的映射,实现机械臂实时追踪人体手臂动作的任务。同时,采用非线性模型预测控制(NMPC)算法对机械臂运动控制进行优化,并设定模糊规则来实现NMPC参数的自适应调整。实验结果表明,在NMPC的优化作用下,机械臂在x及z两个平动方向的平均位移误差和3个转动方向的平均旋转误差以及关节角变化量平均误差都有了显著的降低。测试结果也表明,机械臂整体动作跟随效果良好,验证了本文提出的映射规则和运动学模型的准确性,以及模糊NMPC控制器的有效性。     

Performance Evaluation of an Image‐Space Observer‐Based Visual Servoing System

In recent years, robots have come to be required to operate in various environments and situations. Therefore, robots have to recognize the environment they are in and adapt to any situations that present themselves. The purpose of this research is to increase the tracking speed and robustness of a visual servoing system. A 3‐link planar manipulator provided with a CCD camera is used to track the target. In order to track the target, an image‐based tracking method, suitable for high‐speed tracking, is used. This paper proposes an image‐space observer (IOB), which compensates disturbances in the image space. A zero‐order hold is introduced to the IOB to enhance the performance of the visual servoing system. The validity of the proposed method is confirmed through experiments.     

基于线性CCD的智能车路径提取与寻迹

基于线性CCD提取赛道信息和按照赛道信息控制智能车寻迹是光电组智能车制作中的关键环节。本文首先介绍了线性CCD ,以及使用过程中应该注意的事项,然后介绍了黑白边界提取算法,采用腐蚀算法消除了赛道上污垢或阴影对边界提取的影响,提出了3种赛道寻迹方法,分别为中心线寻迹法、单边寻迹法、赛道预估法,详细比较了3种方法的优缺点,单边寻迹法不仅适用于各种赛道情况,而且处理信息少,占用CPU空间小。最后利用单边寻迹法完成智能车制作,使用飞思卡尔单片机有限的资源保证在不冲出跑道的前提下完成了比赛。     

中压配电网近邻交互式分布式拓扑辨识算法

分布式决策的智能保护控制是应对分布式电源广泛接入后中压配电网灵活性和安全性挑战的前瞻性技术。实现智能分布式决策的前提是每个智能终端(smart terminal unit, STU)均能快速辨识和跟踪所在线路的拓扑连接关系及其变化。对此,文中提出一种基于对等通信且具有高容错性的分布式拓扑辨识算法。配置在环网节点的STU无须预存馈线组静态拓扑,仅依靠本地量测以及与近邻终端的信息交换,通过规则判断的方式,就能实现对馈线组完整拓扑和开环方式的动态跟踪与辨识,减少算法对终端的配置要求。同时,算法仅须各STU交互基本的量测信息与判断信息,降低对通信条件的要求。算例表明该方法合理有效,且通过结合本地量测互校核和对侧连通性预判修正,可显著提高拓扑辨识对量测数据的容错能力。     

基于关联规则的XLPE电缆局部放电模糊识别研究

本文将关联规则挖掘与模糊推理方法应用到XLPE电缆的局部放电模式识别中,采用竞争聚类方法划分区间以离散化特征,通过关联规则法挖掘特征间的相互关系来提取分类规则,进而将这些规则模糊化用于模式识别。该方法能有效挖掘出各特征参数与缺陷类型的潜在规则,对局部放电的模式识别和电缆绝缘故障诊断具有极大的参考价值。本文针对几种典型的XLPE电缆局放数据,提取相关的统计特征参数,采用该模式识别系统进行分类,并与多层感知神经网络、决策树C4.5等方法识别的结果进行对比分析。实验结果表明该算法提出的规则具有识别率高、识别速度快、解释性好和区间可动态划分等特点,提供了一种局部放电模式识别新的可行方案。     

智能车路径信息图象采集控制系统的设计

随着高科技时代的到来,智能车的发展与应用也成为关注的焦点之一。目前,国内外智能车系统中的路径信息采集控制系统通常利用磁导航传感器来获取路径信息,但通常会在采集过程中出现路径位置阶跃现象从而无法确切计算实际行驶路程。本文设计的智能车路径信息采集控制系统在路径信息分析过程中采用了阈值分割的优化算法, 较好的解决了位置信息阶跃问题, 实现了普通摄像头的连续路径识别功能,使智能车的应用成为可能。通过大量实验测试,结果表明该智能车系统能够快速平稳地在赛道上跟踪黑色引导线行驶,且系统的稳定性和抗干扰能力较强。     

"模糊成像法"在螺纹图像测量系统中的应用

文中从信息获取的角度出发,采用了一种提高螺纹图像测量系统精度的新方法,其实质是用光学方法将输入图像进行波形展宽,变换的结果使CCD能够探测到更丰富的边缘信息,再用数学方法对其进行拟合,从而恢复被测物体边缘精确位置.实验证明使用模糊成像法可大大提高螺纹图像测量系统的精度.     

SMT模板检测系统及误差校正方法

为了实现表面贴片技术(SMT)模板的高精度自动光学检测,提出了一种检测系统及对应的误差校正方法,提高了系统的检测精度;该方法首先由激光跟踪仪测量CCD相机的位置误差,之后采用移动最小二乘法拟合误差曲面,从而可对CCD相机的任意位置进行校正误差,并与样条插值法进行对比证明了本方法的优点;而系统在检测前需对SMT模板进行定位,每次的定位误差均不同,该误差由SMT模板的Mark点得出,并根据所求得的误差值经过齐次坐标变换从而校正SMT模板的定位误差;经实验验证系统在经过误差校正后对SMT模板上通孔的测量误差在0.032 mm以内,满足SMT模板的检测要求;故该系统可快速、精确、非接触地检测SMT模板,可有效提高PCB板的质量。     

一种电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统

针对当前电能表电路板中元器件贴片异常现象,基于新型的计算机视觉技术、图像采集技术、识别技术、自动化控制技术,设计出了新型的电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统,对智能电能表PCB贴片信息进行采集、检测和异常判断。该研究将双六轴联动控制系统融入系统设计中,在空间范围内实现不同位置的电能表三维运动,利用CCD相机进行上下运动,在平面、侧面、三维等多角度扫描PCB贴片信息,对光源系统进行RGB三基色谐调智能调节,调整彩色CCD相机参数信息和运动控制系统定位信息,从而获取二元或者灰度水平光学成像图像,并利用标准模板库与电子元器件进行比对,通过大数据算法查询目标数据库,实现PCB贴片信息的判断。实验表明,所述研究的算法检测时间缩短了50%以上,正确率达到95%以上,大大提高了生产效率。