基于集员估计的室内移动机器人多传感器融合定位

本文针对室内移动机器人的长距离实时鲁棒定位问题进行了研究,考虑到单一定位手段存在的不足,以二维扫描激光和里程计作为主要的定位设备,采用多传感器数据融合技术实现了移动机器人的精确定位.论文首先通过引入基于点-直线特征匹配的改进迭代最近邻(iterative closest point,ICP)扫描匹配方法对激光采集的环境点云信息进行迭代匹配以得到相对位姿变换估计,并推导了其估计不确定性的保守包络矩阵形式,然后通过建立定位过程和观测模型,引入扩展非线性集员滤波器作为多传感器融合方法,利用扫描匹配结果校正由里程计滑移带来的定位误差,并获取定位自身的不确定性边界估计.实验结果表明了本文所提出的室内定位方法的精度、实时性和鲁棒性.     

基于拉普拉斯分布天线阵列下MIMO性能研究

多天线系统是可以克服多径干扰的影响并增加频谱使用效率的系统.MIMO系统的容量增加主要取决于无线电信道的空间相关性性能.主要研究了MIMO天线阵列系统的性能,包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置,推导了当角能量遵循拉普拉斯分布时均匀线性阵列、均匀圆阵的衰落相关性解析公式,并分析了两种天线阵列下的系统信道容量.通过计算机程序模拟仿真验证了分析结果,验证结果表明当阵元间距增大或者衰减因子减小(角度扩展增大)时,空间衰落相关性减小,系统信道容量增大,提升了系统性能.     

面向运动控制的DSP技术及课程设计教学

DSP实践教学是培养掌握嵌入式处理器技术和嵌入式测控系统设计能力的专业科技人才的重要环节之一。本文以面向运动控制的新型DSP技术教学为背景,在对DSP实践教学特点分析的基础上,从教学方案、课程设计和结合移动机器人科研的实践教学等方面进行了探讨,可为自动化类专业DSP教学提供参考。     

同时机器人定位与人体跟踪的多源感知协作粒子滤波方法

提出了分布式多传感器协作的条件粒子滤波算法以解决人与机器人位置的联合概率分布估计问题．全局视觉系统中,各视角独立运行图像平面上基于粒子滤波的目标跟踪,并利用地平面单应关系实现多视角目标主轴同步融合．视觉观测进一步与机器人激光数据以顺序滤波方式异步融合,提出包含人体位置假设的激光似然场模型以提高对机器人位姿误差的鲁棒性,并引入基于Kullback-Leibler距离的自适应采样以降低描述联合分布所需的粒子数目．实验验证了该方法能够在具有观测噪声且人—机位置均不确定的情况下利用多传感器协作实现基于地图的同时机器人定位与人体跟踪．     

新钢10号高炉空料线停炉生产实践

因高炉炉缸碳砖侵蚀严重,威胁到高炉安全生产,故对新钢2 500 m³高炉采用空料线炉顶雾化打水停炉操作。由于停炉前做了充分的准备工作,使本次料面顺利降到了风口,计算料面降至高炉炉腹区域,煤气成分φ(H₂)大于12%时停止回收煤气,全程回收煤气量310.7万m³;炉顶雾化打水装置雾化效果较好,实现了安全、环保停炉,减少了噪音和环境污染,为今后的停炉操作提供了宝贵的经验。     

基于参数线性化率定法的HBV模型的优化算法及应用

针对以误差平方和最小为目标函数率定非线性函数参数会增加不相关局部优值的问题,提出了基于参数线性化率定法的HBV模型的优化算法,给出了该法的优化过程,并将其应用于大型（建溪）、中型（富水水库）、小型（对河口水库）流域中对日模拟中敏感性参数进行率定。结果表明,该方法率定效果较好,率定参数合理,与初值选取无关,率定结果基本一致,未出现不稳定现象,且循环次数少、精度高、适用范围广。     

步进电机高细分可调控制系统

利用MSP430混合处理器与步进电机专用驱动芯片DRV8812,结合"电流矢量恒幅均匀旋转"细分方法,设计一种混合式步进电机步进角64-1024细分数可调的控制系统。该系统可以通过接收上位机指令实时调节电机细分数、每秒脉冲数、转向,实现步进电机高速低细分、低速高细分运行,最小步进角可达0.1’。     

结合水蓄能的地源热泵系统经济性分析

介绍水蓄能与地源热泵系统的结合在某工程项目的应用设计。分析设计日逐时负荷,提出水蓄能系统的运行策略,通过对初投资及运行费用的经济性分析发现,结合水蓄能的地源热泵系统能源利用率高,运行费用低,对同类工程有借鉴意义。     

基于前景分割的目标实时检测方法

针对基于单一颜色信息的目标分割算法易受光线因素影响的问题,提出一种颜色及深度信息融合进行前景分割的目标实时检测方法。采用Kinect传感器采集低成本深度(RGB-D)图像,利用改进的ViBe算法及多帧差分法分别对于RGB以及深度图像进行建模。前景分割后,利用选取基准(SC)融合策略优化目标结果,然后通过rg Chromaticity颜色模型计算前景区域直方图信息并与模板匹配完成目标标记。实验结果表明,该方法对于环境光线及噪声干扰具有一定的鲁棒性,对于ViBe算法中背景前景同色误检及“鬼影”现象,对于深度图像分割中前景背景距离过近而造成误检现象都有很好的识别效果。     

多传感器的移动机器人可定位性估计与自定位

针对有人干扰的动态室内环境,利用可定位性估计理论提出一种RGB-D传感器辅助激光传感器的移动机器人可靠自定位方法。利用RGB-D传感器信息快速检测人的位置区域,并通过坐标转换计算激光扫描数据中的动态障碍物影响因子,结合离散化Fisher信息矩阵在线估计观测信息的可定位性矩阵;同时通过预测模型协方差矩阵评价里程计信息的可靠性,从而动态补偿观测信息对粒子集的影响。在典型含多人运动的动态室内环境中实验,结果验证了本文方法能够提高机器人自定位的准确性和可靠性。