基于CARLA-PSO组合模型的机器人步态控制系统设计

传统机器人步态控制系统对路线把握能力不强,导致对机器人步态的控制精度较差、时间过长。为解决上述问题,基于CARLA-PSO组合模型设计了一种新的机器人步态控制系统。硬件部分挑选操作性能较高的硬件元件系统,精准掌控系统中心点的位置,并在此位置上加大数据研究力度,通过数据监视模块及数据控制模块获取的数据结果,利用目标参数控制模块实施数据处理操作;以收集的硬件信息作为软件操作基础,利用CARLA-PSO组合模型得出机器人步态控制局部及全局最优解,综合运用软件控制算法整合获取的步态信息,调控路径信息,结合传感角信息,清理无关步态数据,完成机器人步态控制系统设计。实验结果表明,基于CARLA-PSO组合模型的机器人步态控制系统能够更精准地把控路线,相较于传统控制系统,设计的系统控制时间提高了15.2%,具有较好的控制效果。     

基于惯性传感器的集群移动机器人定位系统设计

为了对集群机器人的定位技术做进一步研究,本文对群体移动机器人的整体框架进行了设计,主要包括控制单元、通信模块和传感器单元等,重点对基于MPU9250惯性传感器的定位技术进行了研究,定位系统以ZigBee模块组成无线传感网络,用Arduino对MPU9250进行姿态数据获取并进行处理,利用ZigBee网络将位置信息传输到上位机.本文提出的机器人惯导定位技术对于解决机器人的定位问题具有一定的指导意义.     

基于机器学习的物流自动分拣机器人定位精度检测算法

在物流自动分拣机器人定位精度检测中,需要使用大量外部仪器设备,使检测流程十分繁琐,设计一种基于机器学习的定位精度检测算法,实现简单的定位精度检测。提取机器人的三类视觉特征信息,通过原始输入特征获取、白化处理、保持长宽比三步预处理数据,基于机器学习设计检测模型,实现对机器人的定位精度检测。测试算法性能,测试结果表明设计算法的检测精度高于90%,定位精度检测误差较低,证明了算法性能的优异。     

基于边缘检测和图像分割的超声诊断机器人控制系统设计

传统的超声诊断机器人控制系统数据接收量小,控制有效率低,为了解决上述问题,基于边缘检测和图像分割研究了一种新的超声诊断机器人控制系统,系统设计硬件设计部分将硬件理论划分为四个模块进行操作,首先利用RFM63系列无线通信模块加大对数据信息的初步连接力度,提升获取信息的准确性,接着选取角度传感器改善控制系统内部传感角度,为系统操作增加有利信息,利用性能较好的陀螺仪与加速度计对数据进行控制处理,优化传统控制系统,增强数据传导与传输性能,最后选择相应的微控制器进行系统核心控制,以此完成系统硬件设计操作,并在硬件设计的基础上对系统软件进行处理,掌控数据基本信息,同时根据不同的数据控制需求加大数据操控,简便程序设计步骤,缩减系统运行时间,提升控制效率,进而获取效果更佳的软件设计操作。实验结果表明,给出的系统数据接收量平均提高了15.21%,控制有效率增强了22.52%,该设计能够获取较为精准的数据信息,缩减了控制系统的操控时间,减少投入消耗,具备更好的发展前景。     

基于ActiveX控件的景区自助导游语音讲解仪器设计

针对传统的景区自助导游语音讲解仪器效率低下、信号接收完整度差的问题。提出了一种新式的基于ActiveX控件的景区自助导游语音讲解仪器,分别从系统硬件设计和系统软件设计2方面进行阐述,系统硬件设计共分为3个模块进行:GPS数据接收模块、GPS定位模块以及语音合成模块。在GPS数据接收模块中,选取HOBO ZW-RCVR无线数据接收器对信号数据进行基础收集,综合调整数据存在状况,并解决内部结构问题,提高系统信号收集完整度;在GPS定位模块中,选用GPS定位器对场景数据进行定位,实时掌握信号发生位置,实现对其的监控操作;在语音合成模块中,利用SYN6288语音合成模块加大对语音的调配力度,完善语音系统信息,获取较佳的系统设计结果,完成对系统硬件的设计。此外,在系统软件设计中不断变换应用程序模式,并辅助操作函数进行操作,达到对系统软件设计的目的。实验结果表明,相较于传统景区自助导游语音讲解仪器设计,基于ActiveX控件的景区自助导游语音讲解仪器设计能够在较高程度上完善系统内部结构,提高设计的有效率,维护系统的正常运行,具备更好的仪器使用前景。     

基于捷联惯导和里程计的井下机器人定位方法研究

针对现有煤矿井下移动机器人定位方法存在定位难、精度低的问题,提出了一种基于捷联惯导和里程计的井下机器人定位方法。该方法利用卡尔曼滤波对捷联惯导进行初始对准,以此确定定位的初始坐标,得到初始姿态转换矩阵;利用捷联惯导独立完成机器人位置解算,同时利用里程计输出的速度信息与捷联惯导输出的实时姿态转换矩阵进行航位推算解算,再次得到机器人的位置信息;为了减少累积误差对捷联惯导的影响,使用里程计和捷联惯导构成航位推算系统,采用Sage-Husa自适应滤波设计组合定位算法,选择误差作为系统状态,经过滤波计算和校正,可获得机器人的精确位置信息。实验结果表明,该方法可实现机器人实时定位,有效减少捷联惯导累积误差的影响;定位精度较高,机器人在Y向运动4.3m,Z向运动0.25m后,Y向定位误差为0.25m,Z向定位误差为0.005m。     

惯导卫星组合导航辅助的视觉导盲仪定位建图

视觉即时定位与建图(VSLAM)算法能够为穿戴式视觉导盲仪提供必要的位姿信息和环境信息。针对穿戴式视觉导盲仪对定位与建图精度的要求,提出了一种利用IMU/GPS组合导航辅助VSLAM的算法。在双目ORB-SLAM的跟踪线程中,将匀速运动模型改进为基于IMU/GPS组合导航位姿数据的运动模型,并且构造了综合视觉与组合导航数据的非线性优化,以提高跟踪线程的稳定性、提升定位精度。同时,局部建图线程的地图优化中也融合了组合导航数据,提高局部地图的精度,便于导盲仪检测环境信息,最终得到在大范围场景下稳定运行的定位与建图算法。在实际场景中的试验结果表明,该融合算法抑制了VSLAM的累积误差,同时VSLAM能够有效抑制GPS受环境影响产生的定位偏移误差,最终的定位精度达到0. 47 m。该算法提高了VSLAM建图效果,基本满足了视觉导盲仪对定位精度和环境信息的应用需求。     

基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统

针对煤矿人员定位精度静态测试方法自动化程度较低、时间和人力成本较高的问题,提出了基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统。该系统采用公共UDP接口对接不同厂家不同型号的定位基站,采用私有UDP接口传输霍尔传感设备的相关测距报文,采用生产-消费模型进行通信数据的采集、解析和入库;以霍尔测距结果作为基准数据,与定位基站采集的节点定位距离信息进行实时对比,从而验证定位系统的精度。测试结果表明,该系统自身最小测距误差率为0.80%,最大误差率为3.30%,平均误差率为1.38%,大大低于人员定位精度验证系统所允许的误差率5%。精度验证应用实例分析结果表明,该系统能够有效验证人员定位系统的精度。     

机器人抓取视觉传感目标精确定位方法

机器人抓取目标时,准确完成任务的前提是可以精准检测到目标位置,当距离目标较远时,以信号传感为基础的定位精度和稳定性会受到影响。为解决上述问题,提出基于视觉传感器的机器人抓取目标精确定位方法。利用视觉传感器获取目标图像,并标定目标位姿。采取直线段检测方法提取目标位姿特征,将提取的特征输入到改进粒子群算法的支持向量机回归模型中,输出定位结果。利用回归误差补偿模型对定位结果补偿,完成机器人抓取目标精确定位。实验结果显示,利用视觉传感器后,机器人抓取目标的定位时间为35s、与实际位置的接近程度高于81%、置信度高于92%,由此可知机器人抓取视觉传感目标定位效果较好。     

基于STM32的视觉识别导盲机器人设计

针对现阶段导盲产品功能单一、不易携带等问题,对导盲机器人领域进行了研究。采用传感器与视觉识别技术,设计了一种智能化移动式导盲机器人。在传统避障功能的基础上,创新性地添加了定位与图像识别功能。机器人以STM32为主控制器,采用伺服系统运动设计,在前进途中获取超声波传感器反馈的障碍物信息以实现避障。同时,可通过串口与全球定位系统(GPS)通信获取经纬度信息。搭载的Jetson Nano采用你只看一次(YOLO) v3算法对摄像头扫描得到的图像进行识别,达到GPS定位精度为2.5 m、摄像头平均检测准确率为88.33%的性能指标。以木箱避障与计算机端图像检测为试验案例,验证设计软硬件方案的可行性。该设计能够提高盲人出行的安全系数。     

基于航空遥感图像灾害区域定位系统设计

灾害发生时为缩小所获取定位区域与实发区域间的位置误差,提升遥感灾害定位的实时准确性,设计基于航空遥感图像灾害区域定位系统;选取关键的遥感定位信号,借助CC2430/2431结构,将其分享至航空传感器协调器、增强型8051内核两类元件应用结构之中,完成灾害区域定位系统的硬件执行环境搭建;按照遥感影像区域计算法则,完成直角坐标系的旋转变换,再通过检测图像边缘的方式,完成基于航空遥感的灾害区域图像处理;在此基础上,设置区域修正节点与遥感盲节点,以用于验证定位指令的执行有效性,联合上级硬件设备结构,实现基于航空遥感图像灾害区域定位系统的应用;实例分析结果表明,在X轴、Y轴两个方向上,航空遥感图像定位系统所采集到的灾害区物理坐标值均与实发区域坐标值较为接近,与ZigBee型定位系统相比,确实能够缩小误差值结果,实现对灾害发生区域的准确定位。     

基于区块链技术的高速移动视点视频监控跟踪系统设计

针对传统高速移动视点视频监控跟踪系统视频信号收集能力差,追踪准确率低,课题在区块链技术基础上设计了一种新的视点视频监控跟踪系统。系统硬件设计分为视频监视模块、数据定位模块以及视频监控跟踪模块三个模块进行研究操作,在视频监控跟踪模块中根据硬件元件结构与性质对其进行系统掌控,辅助BDL9830QD监视器强化内部系统监视功能,时刻保持系统中心监控操作,在数据定位模块中,综合数据所处状态,选择数据微型定位器对信号进行追踪定位,标定定位目标,调整数据状态,在视频监控跟踪模块中选用HX-YT01 自动视频追踪器加大对数据信号的跟踪力度,实现精准化监控跟踪,由此完成系统硬件设计。在系统应用程序设计中综合硬件元件特点进行程序改造,构建区块链空间,实现对系统的整体设计。实验结果表明,基于区块链技术的高速移动视点视频监控跟踪系统的追踪能力提高了15.21%,追踪结果准确率提高了22.8%。该设计能够在较高程度上强化系统监控跟踪性能,同时缩减系统操作所需时间,提升整体系统运行效率,能够更好的为使用者提供优质理论研究操作。     

一种基于深度学习的遥感图像目标检测算法

遥感图像分析在国土资源管理、海洋监测等领域有着极为广阔的应用前景。深度学习技术已在图像处理领域取得突破性进展,然而,遥感图像固有的尺寸大、目标小而密集等特点,使得将面向普通图像的深度学习方法用于遥感目标检测普遍存在定位不准确、小目标检测难、大图检测精度差等问题。针对上述难题, 提出了一种新型遥感图像目标检测算法DFS。与传统机器学习方法相比,DFS 设计了新的维度聚类模块、定制损失函数和滑动窗口分割检测机制。其中,维度聚类模块通过设计聚类机制优化定制先验框,提高定位精度;定制损失函数提高对船只等小目标的检测精度;滑动窗口分割检测解决大图检测精度低的问题。在经典遥感数据集上开展的实验对比表明,与YOLOv2相比,DFS算法的mAP提高了256%,小目标检测效率及大图检测效能大幅提高。     

路口导盲及马路障碍物检测提醒系统的设计

为了帮助盲人自行通过路口并检测提醒盲人道路上的障碍物情况,设计制作了一个路口导盲及马路障碍物检测提醒系统,该系统通过超声波模块检测障碍物信息,通过方向传感器模块和无线通信模块获取盲人的朝向信息和盲人当前朝向路口的红绿灯信息,并利用震动模块和语音模块对盲人进行提醒。最后制作出系统实物并模拟验证了该系统是有效可行的。     

基于高光谱图像的小麦种子纯度/含水量检测系统

小麦种子的纯度和含水量是反映小麦种子品质的两个重要指标;本文基于高光谱图像技术,开发了小麦种子纯度/含水量自动检测系统;检测系统集成了系统校准、高光谱图像采集、数据分析、模型更新、报告输出等功能模块,具有功能完善、操作简便、可扩展性强等优点;所开发系统利用STM32控制模块,配合SHT20温湿度检测模块、光源控制模块和步进电机驱动模块,实现操作环境信息获取、平台运动控制、光源功率和高光谱相机焦距调整;利用上位机实现高光谱图像的实时采集和STM32控制模块的信息交互;利用Python语言编写软件操作平台的后台逻辑和人机交互界面;所开发的系统和集成的数据分析模型(偏最小二乘回归模型、偏最小二乘鉴别模型),可实现小麦种子含水量(决定系数为0.943、均方根误差为0.0081g)和纯度(准确率为96.5%,精确率为93.0%,召回率为93.0%)的高精度检测;所设计的小麦种子纯度/含水量检测系统为促进高光谱图像技术在小麦种子质量检测领域的现场应用提供了可能。     

基于ARM的智能导航盲杖系统设计

针对目前市场上盲用导航产品的不足,采用基于ARM11的S3C6410微处理器和基于Win CE软件,设计了智能导航盲杖系统.通过GPS模块,该系统可以提供盲用定位与导航功能.利用超声波测障模块,系统能够实现一定范围内的障碍物告警,极大地解决了盲人独立出行困难的问题.     

微小型群机器人室外组合定位系统与方法

传统群机器人的室外定位主要依靠单一的GPS定位,精度较低,且在城市及野外复杂环境下容易受到障碍物的影响,导致其无法获得准确位置。利用差分GPS定位技术和RSSI无线定位技术组建了一种基于AVR单片机的控制平台,XBee为通讯网络的组合定位系统,显著提高了定位精度,消除了定位盲点,在复杂环境下也能得到较为准确的位置,且具有低功耗,低成本,高稳定性的特点,并在实验和仿真中得到了验证。     

基于深度学习的车载导航导光板表面缺陷检测研究

针对车载导航导光板表面缺陷像素值分布不均且普遍较小、背景复杂多变等特点,提出了基于改进掩膜区域卷积神经网络(Mask Region-based Convolutional Neural Network,Mask R-CNN)模型检测车载导航导光板表面缺陷的检测方法.首先,引入PinFPN模块改进原有Mask R-CNN...     

餐厅服务机器人的引导探索

对于在餐厅、家庭或类似环境下工作的移动式服务机器人,能准确的引导到指定的工作位置是机器人设计的一个重要环节.针对这个问题,提出一种基于超声波引导的三角定位法解决方案.用低成本传感器和简单的算法使服务机器人能够获得较高精度的当前位置数据,引导到达工作位置.文章详细介绍了该方法的定位原理以及实现方法.     

基于UWB定位的缉毒犬训练跟踪录像小车设计

针对传统的缉毒犬培训过程中训练周期长,训练开销花费大等特点造成的缉毒犬资源供需不平衡,训导员训导过程中面临健康安全隐患和重复机械劳动等问题,提出采用超宽带模块定位缉毒犬的物理位置,基于移动目标定位跟踪算法设计开发了缉毒犬训练监督辅助系统;以基于树莓派控制的智能车为移动载体,添加摄像头拍摄缉毒犬的行踪同时将视频实时回传终端;在设计过程中,考虑超宽带模块定位精度、智能车与缉毒犬相对距离等方面对结果的影响,经实验测试实现摄像机及时准确跟踪录像缉毒犬功能,在保障定位准确度的同时提高了跟踪效率。