基于UWB的自主跟随机器人系统设计

针对传统自主跟随机器人采用摄像头图像识别的方法存在跟随对象容易丢失的问题,该文研究并设计了一种基于UWB的自主跟随机器人系统。自主跟随机器人采用双边双向测距(SDS-TWR)的算法计算出标签到基站之间的距离,再通过反余弦定理求出标签和基站之间形成的角度,并将角度和距离信息形成的融合信息通过串口发送给主控制器,通过主控制器对获取的融合信息进行处理,完成跟随目标对象的任务。实践证明,在利用角度大小跟随中,通过减少跟随边长误差,进而减小跟随角度误差,以提高自主跟随机器人的跟随精度,实现自主跟随机器人系统在人员移动密集的环境下对目标对象实时地、准确地跟随。     

基于ROS的移动机器人视觉跟随系统设计

视觉跟随是机器人领域中一个比较重要的部分,可以应用在仓储搬运、安防、军事等多种领域。由于传统算法存在当背景比较复杂的情况下无法有效跟踪目标、对跟踪目标和外部环境的分辨率要求高所以只能进行辅助跟踪、计算量大无法满足实时性要求等问题。本文采用KCF算法设计,设计了基于ROS的移动机器人视觉跟随系统,利用循环矩阵在傅里叶空间可对角化的性质,从而使得矩阵运算被转化成元素的点乘,减少了计算量从而提高了运算速度,满足了算法的实时性要求。经过实验和数据分析,本移动机器人可以实时有效的跟随指定目标实现视觉跟随功能。     

一种12位2 GS/s BiCMOS采样保持电路

基于130 nm BiCMOS工艺,设计了一种12位高速采样保持电路,对电路的主要性能进行了分析。电路采用差分结构,采样开关是开环交换射极跟随开关。在输入信号范围内,缓冲器的线性度较高。采用Cadence Spectre软件进行仿真。结果表明,当采样率为2 GS/s,模拟输入差分信号为992 MHz频率、0.5V_pp幅度的正弦波时,SFDR达75.11 dB,SNDR达73.82 dB,电路功耗仅为98 mW,满足了12位采样保持的要求。     

基于时变间距和相对角度的无人车跟随控制方法研究

本文考虑实际道路上的车辆跟随运行模式,研究了无人车以时变的相对距离和相对角度跟随行驶的控制问题.本文首先采用领航跟随模式建立了领航车与跟随车之间的误差模型,将无人车之间的相对距离和相对角度作为时变量输入.接着使用反馈控制法设计了跟随车速度控制器和角速度控制器.用李雅普诺夫方法证明了控制器的稳定性,用Barbalat引理从理论上证明了跟踪误差渐近收敛.最后用Matlab/Simulink对无人车的跟随控制进行仿真,仿真结果表明在无人车之间的相对距离和相对角度是时变量的条件下,跟随车可以很好地沿着领航车的前进轨迹跟随行驶.     

一种用于高压PMOSFET驱动器的电压跟随电路

通常PMOSFET栅源电压为-20~20 V,而用于GaN功率放大器的高压PMOSFET驱动器,其工作电压为28~50 V,因此需要一种新型电路结构来保证PMOSFET栅源电压工作在额定范围。设计了一种新型电压跟随电路,采用新型多环路负反馈结构,核心电路主要为电压基准单元、减法器单元、误差放大器单元和采样单元,可产生稳定的跟随电压。该电路具有宽电源电压范围、高输出稳定性以及低温度漂移等特性。基于0.5μm BCD工艺对电路进行流片,测试结果表明,采用该电路的驱动器芯片,其电源电压为15~50 V,输出电压变化量约为0.6 V,在-55~125℃温度范围内,电压漂移量约为0.12 V,满足大多数PMOSFET栅源电压的应用要求。     

XY-4Γ-1730型四辊压延生产线张力系统改造

针对XY-4Γ-1730型四辊压延生产线张力控制系统张力控制不稳定问题,通过提高干燥机、前张力架、后张力架和冷却机的结构强度,增大电机功率并采用可控硅闭环控制张力、电流和电压,同时使用磁粉制动器和比例张力数字控制仪改造导开张力控制系统.改造后,生产线生产速度加快,彻底解决了张力不稳定的问题,张力可在0～15 kN范围内调节,且跟随精度误差小于5%.     

基于边缘点特征值的快速几何图形识别算法

针对目前主要的形状识别算法大都存在计算量大、处理时间长、识别图形单一或需事先设定模板等缺点,提出了一种基于边缘像素点特征值的几何图形快速识别算法。该算法依据多边形顶点与其他边缘像素点特征值变化规律,快速识别出多边形的顶点及其排列顺序,完成对多边形形状的准确识别。另外,依据特征距计算出图形的中心和半径、长半轴和短半轴长度,构造出圆和椭圆的方程,完成对圆和椭圆的快速识别。仿真结果表明,本算法具有识别图形种类丰富、计算复杂度低、处理速度快、无须设定模板、实现难度小、能获得更多图形信息、具有关于平移缩放旋转不变性     

电磁悬浮式微驱动器的同步跟随驱动设计

提出了一种基于CPLD控制的多路电流方向快速转换的新方法,解决了电磁悬浮式微驱动器的磁场同步跟随问题,实现了微动平台的同步跟随运动.设计了以CPLD为核心的快速电流方向变换同步跟随驱动电路,通过光耦隔离同步触发可控硅达到导线通电模式转换的控制,达到了电流方向改变目的,实现了电磁场的同步跟随运动.用实验验证了电磁悬浮式微驱动器同步跟随驱动设计的可行性和实用性.     

多机器人混合编队控制

提出一种将行为控制和反馈控制相互融合的多机器人混合编队控制方法. 采用基于行为的体系结构模型,将动态死区和动力学方程控制共同应用于多机器人编队控制中,从而改善了基于反馈的跟随领航者方法不能快速适应大角度队形变换的问题. 在AmigoBot机器人平台上的实验证明,该方法具备一定的可行性.