机器人触须传感器的设计

提出了一种利用触须来识别物体表面轮廓的新方法。传感器采用了二维PSD作为敏感元件,实时地测量由于与物体接触在触须根部所产生的微小位移量。介绍了机器人触须传感器具体的结构及工作原理。由实验数据可知,触须根部位移量的大小与接触的距离成反比,且距离越近位移量变化的速度越快。由此可获得待测物体的位置、距离、角度等信息。     

基于触须传感器的风速测量研究

动物触须能够很好地感知外部环境,包括气流的信息.借鉴动物触须系统,用PSD作为位置检测元件设计了触须传感器以弥补现有风速测量装置存在的不足,并将其用于风速测量实验.将触须传感器置于不同强度以及不同方向的风速场中进行实验,结果表明,触须传感器不仅能够很好地测量风速的大小,而且在测量风速方向方面也具有很好的效果.     

基于新型触须传感器的外形检测

啮齿类动物利用触须能够很好地识别外部对象的轮廓,为移动机器人识别被测物体提供了新的思路。借鉴啮齿动物触须的毛囊结构,设计了一种新型触须传感器,传感器采用二维PSD作为敏感元件。此传感器安装在移动机器人上,通过测量触须根部产生的微小位移量,来识别被测物体的外形轮廓。完成了圆柱体和棱柱体样件的对比实验,证明利用该触须传感器移动机器人能够识别出外部对象的轮廓。     

一种感应式仿生触须传感器

为模仿动物触须对环境的敏锐感知能力,设计了一种感应式仿生触须传感器,并开展实验研究。该传感器以线性霍尔为敏感元件,以细不锈钢丝为触须材料并固定小磁钢,用以测量作用在触须尖端的刺激作用。讨论了触须传感器的工作原理,分析了传感器特性。试验表明:该传感器具有良好的静态与动态性能,且输出能充分反映被扫描物体的形状、尺寸和表面特征,可用于物体形态与表面纹理的有效识别和机器人自主避障。     

一种水下机器人的工程触须的研究

本文介绍了一种类似生物触须的水下作业机器人的触觉传感器的工作原理和结构,并对传感器信号进行处理,为机器人控制提供感觉信息．     

电容式仿生触须传感器的设计与试验

为模拟动物触须所具有的非常敏锐的环境感知能力,设计了一种电容式仿生触须传感器并开展试验研究。该传感器以电容式微音器为敏感元件,以光纤为触须材料,用以测量作用在触须尖端的微弱刺激信号。讨论了触须传感器的工作原理,进行了传感器结构和信号调理电路设计,分析了传感器特性。试验研究表明:该仿生触须传感器具有良好的重复性、静态特性和线性度,能充分反映被扫描物体的表面特征,可用于物体形态和表面纹理的有效识别及机器人自主运动避障。     

基于触须传感器的移动机器人纹理识别

啮齿类动物能够通过触须获得外部信息以适应环境.利用自行设计的基于位置敏感探测器(PSD)的触须传感器,移动机器人的触须扫描不同的纹理表面获得纹理信息,并利用Matlab对获得的实验数据进行时频域的分析,实现对象纹理特征的识别,表明触须传感器能够有效识别不同的纹理表面,为移动机器人的智能化应用提供了新的途径.     

一种仿生触须传感器的设计与分析

为了增强机器人对未知环境的感知与识别能力,设计了一种基于霍尔效应的仿生触须传感器。针对该传感器建立了触须感知模型,并在此基础上进行仿真实验,分析触须轴的不同材质和长度对触须传感器感知结果的影响。同时,提出了可通过触须的偏转幅度来估计目标物距离和角度位置的被动和主动感知方法。实验结果表明：利用该触须传感器能够快速、准确地感知外界环境信息。     

一种可测量简谐振荡频率的振动频率传感器

以压电式加速度传感器和信号处理电路为核心,研究了一种可以测量简谐振荡频率的振动频率传感器,给出了该频率传感器核心控制电路的设计方法。仿真和实验表明该频率传感器能实时、准确地测量出以简谐规律振荡的振动频率,测量误差小于±2.3%。     

加速度传感器动载响应标定试验研究

传感器在实际使用中,受到环境等实际情况的影响,其技术参数不一定能真实准确地反应传感器的性能,因此需要对其进行标定和校准.使用背靠背的试验方法,在激振台上,用一个标准加速度传感器SD1403对加速度传感器SCA610进行了标定试验,对传感器的灵敏度、线性度和频率特性等参数进行了标定,标定结果表明SCA610加速度传感器的中低频特性较好,可用于测量汽车行驶减速度.     

压力传感器动态测量方法的研究

介绍一种获得压力传感器动态特性指标的方法,可以利用周期压力波激励压力传感器,测得压力传感器的频率响应,然后,利用计算机采集输出电压,通过软件处理滤波的方法,就可以获得压力传感器的频谱特性。测量结果证明:这种测量方法可以很方便地获得传感器全频程的动态特性,为进一步设计改善压力传感器的动态性能提供实验数据。     

压力传感器准静态“绝对校准”

介绍了传感器准静态校准的意义及落锤动标装置的工作原理 ,阐明了传感器准静态“绝对校准”的定义及方法 ,按照传感器的压力量程 ,设计了相关模型段的重锤———油缸组件 ,根据实验数据建立了各压力段的“绝对校准”模型 ,并通过实验验证了模型的可行性     

Estimation and control of the attitude of a dynamic mobile robot using internal sensors

For the control of a dynamic mobile robot, the attitude in gravity space is an important state of the robot. Usually, the attitude is difficult to detect by simply using the signals from sensors. For example, an external sensor contacting the ground suffers disturbances from the roughness of the ground; the integration of a gyroscope signal has the problem of drift; an inclination sensor does not indicate the direction of gravity when acceleration exists. To solve these problems, we propose a control method in which the attitude of a mobile robot is estimated by an observer considering the robot dynamics and using only the information obtained by internal sensors. We applied this method to a wheeled inverted pendulum as an example of a dynamic mobile robot. The estimation of the attitude was made with good accuracy using the signals from the rate gyroscope and the motor encoder, and the control of stable running of the pendulum on a flat level plane worked successfully. We also realized the running control of a pendulum on an unknown rough road using the estimation of the slope gradient made by the observer. Thus, the effectiveness of the proposed method was demonstrated experimentally.     

动态数据挖掘研究

提出了一种新的数据挖掘形式--动态数据挖掘(DDM),寻求在不断更替产生的动态数据信息中找出能被应用的知识.给出动态数据挖掘的体系结构,并分析了动态数据挖掘实现过程,运用滑动窗口与动态数据窗口动态采集与处理动态新增数据,同时运用后续数据进行挖掘结果评价,用K标号法平滑地使用动态目标数据集进行数据挖掘,得出了一个动态数据挖掘测试算法.     

基于光纤F-P传感器变压器铁心在线监测研究

利用变压器振动测试原理,运用光纤Fabry—Perot（F-P）振动传感器对变压器铁心的振动信号进行了在线监测研究。将光纤F-P传感器粘贴在变压器铁心上,直接提取变压器铁心的振动信号,这将避免传统的间接测量方法所带来的误差。分析了光纤F-P的测量原理,并建立了光纤F-P腔的数学模型。实验验证了空载状况下铁心的磁致伸缩率与输入电压呈很好的线性关系。