智能移动机器人超声波测距定位系统的研究

移动机器人技术是机器人研究领域的一个重要分支。为了赋予机器人智能控制和自主导航的能力,解决机器人开发过程存在着成本高、功耗大等问题,研究设计了一套基于超声波传感器的智能移动机器人测距定位系统,同时使机器人具有报警、避障及定位等功能。     

行走机器人的超声波测距系统的研究

根据设计目的 ,制作了行走机器人。介绍了机器人控制系统 ,研究了一种基于单片机AT89C5 2作为控制系统的机器人超声波测距系统 ,分析了系统的组成、工作原理、实验结果和误差 ,最后讨论了该测距系统在机器人避障策略中的应用     

超声波测距在智能机器人中的开发与应用

本文提出了在机器人控制中,使用软件方法实现超声波测距机器人避障功能的工作原理和设计方法。该系统在使用过程中,测量精度高,机器人避障准确,可靠,真正实现了智能化控制。     

PIC单片机在超声波测距系统中的应用

介绍了一种基于PIC单片机的避障机器人超声波测距系统，该系统通过测量输出脉冲宽度（即发射与接收超声波的时间间隔）来测量障碍物与避障机器人之间的距离，从而控制机器人电机的停、转，达到对机器人的自动控制。并对实验结果进行了分析，基本可以达到实际应用的目的。该系统包括门控电路、放大电路及信号筛选、整形电路，具有硬件简单、工作可靠、测距误差小等特点。     

涡轮排烟消防机器人避障系统设计

为提高消防机器人在未知火场环境中的避障性能,建立消防机器人避障控制模型,对机器人运动和避障控制分析,提出一种多超声波传感器叠加的机器人避障系统,系统以C201编辑器为控制中心,Codesys软件为开发平台,采用叠加式超声波传感器测距程序对障碍信息进行采集,经PLC控制器比对障碍信息,控制机器人的运动方向,使机器人避障系统在达到避障精度的同时提高实用性。仿真结果表明,设计的避障系统能有效地实现避障。     

基于STM32的智能机器狗设计

为顺应当今数据驱动、人工智能等多元发展新时代,满足大众对产品智能化需求,设计了一款以STM32单片机控制,电机带动麦克纳姆轮驱动的移动式智能机器狗。完成了机械狗的外观设计,实现了机器狗智能避障功能。实验数据证明,避障成功率、超声波测距精度测试指标都达到了满意效果,为以后的机器人研究提供一定的参考价值。     

轮式机器人多路超声波避障系统设计

在多传感器智能轮式机器人设计中,实时测距、避障并获取环境信息的传感器系统是非常重要的一部分。介绍了一种基于Atmega128单片机的多路超声波探测及运动控制系统,对系统原理、软硬件设计方法、存在的问题进行阐述。此系统在自行设计的轮式机器人得到应用,通过实验验证了该系统的工作特性。     

一种简易超声波测距装置的设计与实现

近年来,非接触测距方式发展迅速,超声波测距是非接触测距方式的一种,因其精度高、成本低、性能稳定而备受青睐,在车辆定位、机器人避障等领域应用广泛.设计了一款简易的超声波测距装置,采用STM32单片机为控制核心,采用HC-SR04超声波模块作为距离感应模块,并通过OLED将采集的数据实时显示出来.经过绘制电路原理图、搭建实...     

基于超声波避障的移动机器人动态仿真平台的建立

本文利用MATLAB软件中的simulink工具箱设计了利用超声波测距原理进行避障的移动机器人的动态仿真演示平台,实现了对移动机器人避障的实时动态的仿真,仿真实验结果良好。     

智能拾取网球机器人的定位系统设计

根据超声波测距原理,提出了一种定位系统用于解决机器人在网球场的定位问题.分别介绍了定位系统中使用的3种节点,以及节点在网球场上的布置.提出机器人定位的具体算法,以及超声波收发系统的具体硬件实现,并且给出定位系统下一步要解决的问题.     

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。     

基于单片机的超声波简易定位系统的设计

针对于现场测试时传感器的位置需准确定位,设计了一种可用于现场测试时传感器位置监测的超声波定位系统。利用超声波传感器实现对待定位传感器的距离测量,采用温度传感器减小环境温度对超声波波速的影响,并结合三角形测量原理使待测传感器的三维坐标值在LED上显示。研究表明,研制的超声波简易定位系统可以单独用来测量距离,并辅助测试传感器测点定位。     

Improving ultrasonic-based seamless navigation for indoor mobile robots utilizing EKF and LS-SVM

The ultrasonic positioning system is able to provide centimeter-level location information. However, the signal of the system is easy to be disturbed and the outages of the positioning system appear. Inertial measuring units (IMUs) is a self-contained device and can provide long-term navigation information independently, but it has the drawback of error drift. In order to obtain accurate and continuous location information indoors for indoor mobile robots, this work proposed a seamless integrated navigation utilizing extended Kalman filter (EKF) and Least Squares Support Vector Machine (LS-SVM). In this mode, the EKF estimates the position and the velocity of the robot while the signals of ultrasonic positioning system are available. Meanwhile, the compensation model is trained by LS-SVM with corresponding filter states. Once the signals of ultrasonic positioning system are outages, the model is able to correct inertial navigation system (INS) solution as filter does. A prototype of the system has been worked in a real scenario. The results show that the performance of EKF is robust, and the prediction of LS-SVM is able to work as EKF does during the outages.     

基于激光传感器的多移动机器人位姿测量系统

为机器人准确定位设计了一个基于激光传感器的移动机器人位姿测量系统。测量系统用激光传感器扫描区域内的以矩形为标识的机器人,将测量数据传输到计算机上,通过数据处理软件进行数据处理,提取属于机器人的特征,同时结合机器人前一时刻的位姿,实时计算机器人当前位姿。实验结果表明,此系统能迅速识别机器人,并准确地确定每个机器人位置和姿态,通过网络向机器人发送其位姿数据,实现多移动机器人的精确定位。     

基于载波相位差的室内定位系统研究

为提高室内定位精度,研究并实现了一种基于载波相位差的室内定位系统,利用双天线结构的传感器节点测量信号源载波相位差值,借助无线传感网络实现了分布式传感器节点的相位差值汇总.阐述了载波相位差定位的基本原理,通过基于泰勒级数展开的最小二乘迭代算法完成定位过程中双曲线方程的求解,得到目标位置,并对系统各节点进行了设计.仿真与实...     

自然环境下果实定位的误差修正方法研究

对用双目立体视觉技术来测定番茄果实空间位置中存在的误差原因进行了分析,提出采用神经网络的方法对误差进行修正,建立网络模型和训练系统,并对测试样本进行仿真实验。实验结果表明,绝对误差可以控制在0～5mm之间,达到了收获机器人定位精度的要求。     

超声电机直驱的电动物镜控制方法

针对超声电机直接驱动的显微镜物镜为满足系统整体结构紧凑、快速和准确定位的需求,采用小型光电耦合器设计了位置检测传感器,配合遮挡片实现了物镜位置和物镜转换器运动方向的检测。采用传统比例-积分-微分控制(proportion-integral-derivative control,简称PID)和模糊控制提出了并行切换控制策略,将两者结合建立了宏微相融合的预测控制方法,实现了物镜转换器的高精度、快速切换控制。在嵌入式控制系统中实现了所设计的控制算法和策略,并进行了物镜自动切换控制实验。实验结果显示,采用笔者提出的定位结构和控制方法,电动物镜转换器的重复定位误差小于0.015°,定位时间小于3s,满足自动显微镜系统中对电动物镜转换器重复定位精度的要求。     

油气管道中智能机器人跟踪定位关键技术综述

国民经济的持续快速发展对于油气供给提出了更大的需求。油气资源主要依靠管道进行运输,为保证管道运输安全可靠,需定期使用智能机器人对其进行检测。检测过程中要对智能机器人进行跟踪定位以确保知道管道内机器人的实时位置、状态,特别是发生故障如卡堵时的位置。油气管道通常为长距离管道,跟踪定位方式只能采用无缆或无线方式,其中极低频信号对于金属介质等具有良好穿透能力的特点特别适合于管道内智能机器人的跟踪定位。基于极低频磁技术的跟踪定位问题,本质上可以归纳为微弱磁信号的高分辨率探测和微弱瞬态磁信号的实时(快速)检测这两方面的问题。本文总结了油气管道中智能机器人的跟踪定位技术,介绍了国内外基于极低频技术的智能机器人跟踪定位装置;重点阐述了高分辨率磁传感器、微弱瞬态信号实时检测算法两项关键技术的研究现状,并介绍了基于极低频磁信号发射与接收的智能机器人跟踪定位系统的现有工作及未来展望。     

基于移动机器人的多超声波传感器信息融合

智能化是未来机动机器人的发展方向,而智能化的基础是传感器技术的发展,机器人信息融合技术则弥补了使用单传感器带来的缺陷。本文利用多超声波传感器系统荻得移动机器人的环境信息,并使用人工神经网络对多传感器信息进行融合,从而达到对被测物体影像比较准确的认识,试验表明效果良好,具有很好的使用价值。