消防机器人控制系统的设计

针对消防机器人控制系统进行设计。以单片机为控制核心,加以电源电路、电机驱动、光电传感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源,专用电机驱动芯片驱动电机控制机器人的前进、后退以及转向,光电对管完成寻迹和避障,光敏电阻传感器检测火焰,灭火风扇进行灭火。     

城市排水管道缆控清淤机器人的研究

介绍了一种用于排水管道清淤的机器人机构及工作原理,该机器人采用周向120°等间距布置的三副齿轮齿条结构,由三台电机分别控制,并且以AT89S51单片机为控制核心,通过压力传感器MCL-L测量轮子对管壁的压力值与设定值进行比较来实现控制适径机构的伸缩,增强了系统的鲁棒性和适应性;通过光电传感器来检测机器人是否到达检查井口来实现机器人的自主性行为;用超声波传感器实现绞刀机构的径向移动,以满足不同管径清淤的需要。方案论证表明:该系统具有结构紧凑、适应性强、牵引力大、去淤彻底等特点。     

机器人用电机及传感器概况（续）

二、机器人用传感器机器人用传感器可分为两大类:(1)把握机器人自身内部状态的内部传感器;(2)适应外界状况变化,用于认识外界环境的外部传感器。内部传感器包括位置检测,速度检测和加速度检测等;外部传感器相当于人类的五官,主要指视觉、听觉和触觉等。本文仅叙述机器人用内部传感器即电机的位置和速度传感器。电机的位置和速度传感器种类很多,可分为模拟式和数字式两大类,模拟式传感器包括自整角机、旋转变压器、测速发电机等;数字式传感器包括光学和磁性编码器、脉冲发生器、霍尔元件等等。本文仅叙述编码器和与可变磁阻式直接驱动电机配套的     

基于单片机的智能机器人控制系统设计

本文设计了单片机的智能机器人运动控制系统,该系统以AT89C52型单片机为核心,通过光敏传感器进行光源检测,红外传感器障碍物检测,采用PWM方波的差动方式输出控制机器人的左右行走电机,实现机器人的自动避障、自动搜索光源等功能,并留有足够多的I/O接口供开发使用     

基于DSP和虚拟仪器技术的步进电机测试系统

测试系统以增量式光电编码器和霍尔电流传感器作为检测元件,采用DSP处理器和虚拟仪器(Labwindows/CVI)完成了数据的采集、处理和显示.试验证明,该测试系统能够实现对步进电机性能的准确检测.     

基于16位单片机的智能循线和避障机器人设计

本文介绍了一种具有智能循线和避障功能的机器人设计方案,机器人系统包括控制系统的硬件和软件设计。硬件部分主要包括控制器、传感器和电机控制电路,控制器采用16位单片机SPCE061A,循线和避障机器人的驱动采用直流电机驱动,使用红外传感器检测轨迹线和障碍物,实现了机器人的自动控制和语音控制的结合。     

基于MSP430控制芯片的灭火机器人的设计

介绍了基于MSP430的遍历迷宫灭火的智能机器人的设计思想、硬件制作及软件编程.硬件采用履带式车辆和工业级光电传感器,实现了爬坡和零碰壁;软件采用左右手遍历法和退房法,并在退房法的基础上创新了一种"半进房法",大大提高了火焰搜寻的效率.通过参加灭火机器人比赛验证了设计方法的稳定性和实用性.     

基于光电传感器编码的永磁球形步进电机运动控制

提出了一种三自由度永磁球形步进电机的控制方法。介绍了该永磁球形步进电机定子、转子的结构，电机转子表面的着色原理以及电机定子上的光电传感器的放置；针对其结构特点和动力学特性构造一个加权无向图，根据编码原理以及所给定的物体的运动轨迹，采用图中路径搜索算法，最终通过光电传感器反馈的信号确定永磁球形步进电机的通电线圈对，实现闭环控制球形步进电机，达到使物体沿着期望运动轨迹运动的目的。     

基于多传感器的输电线巡检机器人越障伺服控制

巡检机器人沿线行走时必须探测各种障碍,并根据障碍类型规划越障行为。针对220KV架空输电线路的结构特点,设计了基于多传感器伺服控制方案,包括光电传感器模块、接近传感器模块和水平传感器模块。论文阐述了系统的结构和工作原理,通过合理布局的传感器测头及检测传感器的输出,经过特定的逻辑算法,即可完成高压巡检机器人驱动轮与导线“对中”实现空间定位,完成巡线机器人自主越障。运行实验表明：传感器工作可靠,导航方法简单可行,识别精度高,满足实际运行要求。     

一种永磁球形步进电机转子位置的检测方法

介绍了永磁球形步进电机模型,在转子球面上按随机编码规则确定黑、白两种颜色,采用光电传感器对颜色进行识别,光电传感器的输出用来表示转子的位置。在随机编码规则下,对位置识别的分辨率进行研究,并建立产生式系统对光电传感器采集的信号进行检测,推理出当前转子所处的空间位置,求解的过程归结为对状态空间的搜索。对大空间问题,搜索策略是要解决组合爆炸的问题,建立评价函数进行启发式搜索,仿真表明该方法大大缩小了搜索范围,节省了搜索时间。     

微电脑鼠伺服控制器的设计与研究

针对微电脑鼠在复杂迷宫中快速自动寻找最短路径,并快速冲刺终点等特性,提出了基于可编程全数字运动控制芯片LM629和智能型功率驱动芯片L6207微电脑鼠伺服控制器的构建方法,并对控制器的软硬件进行了分析与设计。实验表明该控制器可以满足微电脑鼠高速、高精度伺服控制功能要求。     

基于TrueTime的无线传感器网络仿真

针对智能家居环境监测系统,设计了ZigBee超低功耗无线传感器网络节点。为了测试所设计的节点在节点数目较多的网络环境中的数据传输情况,采用MATLAB7.0的TrueTmie工具箱,根据实际设计的节点参数,设计了具有较多节点的ZigBee无线传感器网络仿真模型,并进行了仿真试验。仿真试验结果表明,所设计的节点在节点较多的网络环境中能够稳定运行。     

基于无线通信的两线制红外光电传感器测频系统设计

设计了一种基于NRF24L01无线通信的两线制红外光电传感器测频系统。为了减少三线制传感器的用线数量以及改进信号的稳定性,设计一种两线制光电传感器。在设计过程中,首先对三线制传感器的电路进行深入研究后设计了改进后的两线制传感器电路,设计了信号处理电路,将传感器的脉冲信号转换为频率信号,通过RS-485总线传给无线发送模块,再通过无线通信发送给无线接收模块,最后通过上位机软件将所测数据显示出来。经过实验证明,它能够稳定准确地采集信号。经过对两种传感器得到的数据进行比较后得出,两线制传感器所测得的数据的确更稳定,波动小、且只需要两根线,达到了实验的目的。     

三维柔性触觉传感器模型仿真及试验研究

具有三维力检测功能的柔性触觉传感器是机器人的关键技术之一.以力敏导电橡胶为敏感材料,设计了一种柔性三维力传感器,介绍了三维力传感器的结构和数学模型.利用有限元分析软件(ANSYS),结合橡胶材料的Mooney-Rivlin本构模型对传感器模型进行加载力分析,以验证传感器的理论模型.通过提取和分析传感器模型在三维力作用下...     

电流传感器在线检测高压开关柜局放的研究

利用电磁耦合原理,设计了一款基于罗氏线圈的可测量高压开关柜内高频段（2～30MHz）局放脉冲电流的两半圆环式电流传感器,该电流传感器结构简单,操作灵活,抗干扰性强.实验证明基于该电流传感器的局放监测系统可以有效地检测出测试回路的局部放电量,具有良好的灵敏度.     

基于微波传感器的蹲式厕所节水系统

在对现有蹲式厕所主动红外感应冲水控制器的缺点进行分析的基础上,设计了利用微波多普勒传感器检测人员进出,并利用RS-485网进行协调冲水的节水控制系统。该系统有效解决了主动红外感应冲水控制器易受环境影响而失效等问题。     

基于平面电容的油水多界面检测方法研究

含水量是衡量原油质量的重要指标,在原油的生产和储运过程中油水混合液分界面不断变化,因此全过程都要用到高精度传感器对其进行界面检测。基于电容边缘效应设计了一种侵入式平面电容传感器,其主要结构由基板和平面电极阵列两部分组成。运用有限元软件建立8电极阵列传感器模型,对不同电极工作时的电场分布进行研究,分析了平面电容传感器的检测灵敏度和成像精度。并且,研究了电极宽度、长度和相邻间距对传感器灵敏场分布的影响。对介电分布进行图像重建,使设计的平面电容阵列传感器可以检测3个分界面的高度,且经过尺寸参数优化,提高了传感器的成像精度。实验证明,运用平面电容阵列检测油水界面的方法具有可行性和有效性。     

基于钴基非晶带GMI效应的闭环磁场传感器设计

利用钴基非晶带作为敏感元件,研制出一种基于非晶带GMI效应的磁场传感器。分析了传感器的工作原理,设计了该传感器的信号处理以及负反馈电路。通过负反馈方法组成闭环系统,提高了传感器的测量范围、线性度等性能。对传感器性能进行了测试,实验结果表明:在-260~+260 A/m磁场范围内,传感器线性度为0.57%,灵敏度为3.23m V/A·m-1,满量程输出1.68V。本传感器可应用于地球磁场、环境磁场等微弱磁场检测领域。     

霍尔传感器在卫生间自动控制装置设计中的应用

设计了基于霍尔传感器的卫生间自动控制器电路.在分析卫生间自动控制器功能的基础上,针对装置的每个功能,分别完成了直流电源、照明灯控制电路、抽水马桶控制电路等的分析与设计.     

基于组合式传感器的智能监视节点设计

设计了一种新颖的组合式地面传感器智能监视网络节点,该节点由新型热释电红外传感器、微波感应位移模块和微型串口摄像机组成。其中,红外传感器和微波传感器分别用于检测横向和纵向移动目标,二者输出的脉冲信号用于触发串口摄像机抓拍目标图像,以避免耗电量较大的摄像机连续工作。此外,微波传感器采用脉冲供电,进一步降低节点功耗。实验结果表明:本红外传感器和微波传感器的目标探测距离均达到40 m,与带有红外补光和图像压缩的大焦距镜头串口摄像机的作用距离相匹配,从而实现了体积小、功耗低、高集成度、适用于野外或室内无人值守的地面传感器节点的设计目标。