机器人测距传感器的研究

采用超声波专用集成电路LM1812研制了超声波测距传感器，并进行实验标定，该传感器能够连续适时的测距、显示和传输数据，可用于移动机器人进行测距、导航等。     

机器人分布多传感器系统的设计

提出一种应用于自治机器人的开放结构分布多传感器系统并具体介绍了视觉输入输出模块和超声波测距模块的实现.以单片机为核心的各传感器接口模块并行处理各传感器信号,并通过双口存储器与上位处理器通信.视觉输入输出模块实现三路模拟视频信号的采样输入和一路模拟信号的输出;超声波测距模块实现16路测距信号的采样输入.所设计的多传感器系统已成功地应用于自治移动机器人的实验研究中.     

利用FPGA实现超声波高精度大范围测距研究

本文论述了超声波高精度大范围测距难度和决定因素,分析了测距误差产生的原因.利用FPGA在AVR单片机中设计实现超声波传感器的高精度(0.01 mm)、大范围(大于40m)的测距方法.并对在实际测试中存在的串扰问题和测试盲区进行了较好解决,扩大了超声波的测距范围,使得超声波测距应用更为广泛.     

测距传感器系统的测距数据在线自适应加权融合

针对移动机器人的测距系统采用红外线与超声波传感器共同测距,避免了因使用单个传感器进行多次测量而降低系统的实时性和产生信号串扰问题。应用自适应加权数据融合算法对实时测量数据进行在线融合估计,实现两种传感器在功能上的互补。实验结果表明,该方法提高了整体测距精度,得到了被测距离更加准确的估计。     

移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用

为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行了标定;通过对比实验可以看出,所提出的关系表达式提高了超声波传感器距离测量精度。在此基础上提出了利用自动导航车(AGV)单个侧面两个超声波传感器实现移动机器人在作业站点侧向、前向及姿态3个方向的位姿定位方法,最后将该方法用于自主研发的移动机器人的定位试验,验证了该方法的正确性和有效性。     

一种适用于机器人避障的超声波测距系统设计与实现

针对机器人安全避障问题,研究设计了一种基于超声波传感器的测距定位系统。探讨了超声波测距原理,详细地研究了系统的硬件设计、软件流程,对实验结果进行了分析。实验表明本测距定位系统电路简单、抗干扰性好,测量精度完全满足机器人避障的要求。     

超声红外复合测距系统设计

为了满足移动机器人对障碍物信息处理及其数据采集的准确性、快速性要求,在对超声波及红外线测距原理研究的基础上,综合二者优点,基于Mega16L单片机,设计了超声红外复合测距系统.设计了复合测距系统的硬件,包括传感器的选择、发送电路设计、接收电路设计、无线传输模块、测距系统总体设计.测距系统采用红外传感器补偿超声测量近距离时的盲区,进一步提高了测距的准确度.实验结果表明,设计开发的复合测距系统在0～300cm之间测量误差为±1mm,达到了设计的要求.     

小功率超声波测距传感器

在机械手、行走机器人等需要进行运动控制的系统中,往往需要测距、接近和防碰传感器。本文介绍了自行设计、调试的小功率超声波测距传感器。由换能器发出间断的超声波窄脉冲同时接收由反射物体返回的反射波。在装订好声速的情况下,通过计算发送波及反射波前沿的时间差,测量运动物体相对反射物间的距离。该传感器具有简单可靠、耗能少、体积小、成本低等特点。本文给出了传感器电路组成及测试结果。     

基于超声波测距系统的节能装置设计

介绍了利用超声波传感器实现无接触式测距系统、炉灶上加装以超声波测量方法的数控节能装置,解决炉灶的空烧问题,从而达到节能的目的.系统由AVR单片机、超声波电路组成,在数据处理中采用了温度补偿和修正量的调整.此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高和流程清晰等优点.     

回转支承运行状态的监测方法

论述了超声波位移传感器测距的基本原理及其在大型回转支承运行状态监测中的应用。针对回转支承运行特点。利用超声波传感器对其轴向位移进行了测量。对现场测试数据进一步处理得到了回转支承的动态轴向磨损量，为评估其运行状态提供了定量的依据。     

基于Wi—Fi智能车远程测距装置结构设计与研究

介绍一款基于Wi—Fi智能车远程测距装置,设计了总体的硬件结构和方案,阐述了该测距装置的工作性能和软件设计思路。该测距装置采用远程数据传输和超声波传感器测距的方法,可以提供2—400cm的非接触式距离感测功能,测距精度可以达到3cm。与普通的测距装置相对比,该装置的特别之处是可以通过Wi—Fi远程控制智能车进行精确测距。智能车在行驶的过程中跟以往的智能车不同的是不需要码道,而是采用摄像头云台采集图像信号给上位机（计算机）进行控制。实验结果显示该装置具备抗干扰性强、稳态误差小等特点。     

Improvement in stage measuring technique of the ultrasonic sensor gauge

Bar check is the routine procedure in depth sounding to eliminate temperature influencing effect during the oceanographic surveying. This paper adopted the bar check concept prior to stream stage measuring on-site to improve the measuring accuracy and efficiency with popular ultrasonic sensor gauges. This study also propose both experimental dimensionless curves/corresponding equations and the relative profile of calibrating coefficients and ambient temperature of the specific ultrasonic sensor to accelerate the field calibrating process and for the bar check calibrating procedure being unavailable before the formal stage measuring. Then, field stage measuring data by a float-type gauge with which relative reliable measuring result being identified were compared with the data by an ultrasonic sensor gauge measuring simultaneously at the same location and obtained quite similar results. This advanced and improved stage measuring technique of ultrasonic sensor gauges without sonic conduit has been proved its practical validity in field stage accurate measuring throughout the on-site bar check procedure and introduced the process with dimensionless curves/formulas and relative correlation profile between calibrating coefficients and ambient temperature as well.     

Design and implementation of an ultrasonic sensor for rapid monitoring of industrial malolactic fermentation of wines

Ultrasound is an emerging technology that can be applied to monitor food processes. However, ultrasonic techniques are usually limited to research activities within a laboratory environment and they are not extensively used in industrial processes. The aim of this paper is to describe a novel ultrasonic sensor designed to monitor physical–chemical changes that occur in wines stored in industrial tanks. Essentially, the sensor consists of an ultrasonic transducer in contact with a buffer rod, mounted inside a stainless steel tube section. This structure allows the ultrasonic sensor to be directly installed in stainless steel tanks of an industrial plant. The operating principle of this design is based on the measurement of ultrasonic velocity of propagation. To test its proper operation, the sensor has been used to measure changes of concentration in aqueous samples and to monitor the progress of a malolactic fermentation of red wines in various commercial wineries. Results show the feasibility of using this sensor for monitoring malolactic fermentations in red wines placed in industrial tanks.     

双梁轮胎门式起重机控制系统的设计

采用西门子PLC作为控制器,实现了双梁轮胎门式起重机的走行、起重、转向、辅助支撑等功能。依靠安装在走行轮两侧的超声波测距传感器,检测双梁轮胎门式起重机与高架桥两侧防撞墙的距离。在保证安全距离的前提下,实现了双梁轮胎门式起重机的自动转向,达到防撞的目的,确保了施工安全。     

高精度超声波测距系统

介绍了利用超声波传感器实现无接触式空气测距的原理和硬件组成,并充分考虑到测量环境温度对超声波传递速度的影响,通过温度补偿的方法对传递速度予以校正,而且可以马上检测声波在现场的传播速度并被采纳,因此具有非常高的测量精度,能实时地将测量数据上传给PC机,具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点,现该产品已经被上海造纸机械电控技术研究所用于造纸设备复卷机的旋转辊位移检测上,实践证明达到了各项指标的要求。     

基于CAN总线的网络智能液位传感器

介绍了以两个超声波换能器为检测探头的基于CAN总线的网络化智能液位传感器的实现,具有温度补偿和自诊断功能.传感器以PIC18F258单片机为核心,驱动超声波探头发出脉冲信号,回波信号被超声探头接收,转换成脉冲电压,利用单片机内嵌的捕捉功能测出时间,从而测得距离;通过两个探头获得数据的比较,实现系统的自诊断和校正功能;用单片机内嵌的CAN总线控制模块实现传感器的网络化,用软件保证传感器在网络上通信时有最大传输速率.软、硬件上采用了抗干扰措施,使传感器能在环境恶劣的工业现场长时间稳定运行.核心部分已申报发明专利(200610097403.8)和实用新型专利(200620124925.8).     

Reduction of Air-Grinding Time Using Collaboration of Dual Sensors

Air-grinding time is inevitable in the grinding process. Since the low feedrate during air grinding makes the process inefficient, air-grinding time should be reduced. This paper presents a technology for reducing air-grinding time in cylindrical plunge grinding operations. The main idea is to estimate a distance, NAP (nearest approaching point), between the workpiece surface and the position of the grinding wheel. After detecting the NAP using an ultrasonic sensor, a CNC controller adjusts the feedrate using the feedrate override function with the help of the AE signal that gives the CP (contact point) information. The experimental results show that an ultrasonic and an AE sensor are good enough for detecting the NAP and the CP, respectively, and the system reduces the conventional air-grinding time by two-thirds.