如何估計機器人在空間中移動時的狀態(如位置、方向)是機器人研究中一個重要的問題。大多數機器人、自動駕駛汽車都需要導航信息。導航的數據來自于相機、激光測距儀等各種傳感器,而它們往往受噪聲影響,這給狀態估計帶來了挑戰。本書將介紹常用的傳感器模型,以及如何在現實世界中利用傳感器數據對旋轉或其他狀態變量進行估計。本書涵蓋了經典的狀態估計方法(如卡爾曼濾波)以及更為現代的方法(如批量估計、貝葉斯濾波、sigmapoint 濾波和粒子濾波、剔除外點的魯棒估計、連續時間的軌跡估計和高斯過程回歸)。這些方法在諸如點云對齊、位姿圖松弛、光束平差法以及同時定位與地圖構建等重要應用中得以驗證。對機器人領域的學生和相關從業者來說,本書將是一份寶貴的資料。
標簽: 機器人
上傳時間: 2022-05-23
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光電跟蹤系統的組成框圖如圖3-1 所示,從獨立功能單體上分主要由激光測距儀、電視跟蹤儀、紅外跟蹤儀組成;從功能模塊分主要有傳感器模塊、轉臺及測角和信息處理單元組成。其中電視攝像儀、紅外熱像儀和激光測距主機為傳感器模塊,激光信息處理機、圖像跟蹤處理器、伺服控制和信息管理機為信息處理單元。圖2-1 光電跟蹤系統組成框圖光電跟蹤系統信息處理采用融合技術。在光電跟蹤系統中,信息管理機、電視/紅外圖像跟蹤處理器、激光信息處理機和伺服控制為信息處理單元。信息管理機既負責光電跟蹤系統和火控臺之間信息的交換,又負責光電跟蹤系統內部各信息處理單元之間的信息融合和數據交流;圖像跟蹤處理器進行電視/紅外跟蹤儀的圖像跟蹤信息處理;激光信息處理機是激光測距儀的指控中心和數據處理中心;伺服控制系統實現伺服機動系統的調度。
標簽: ccd 光電跟蹤技術
上傳時間: 2022-06-23
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激光測距是激光技術在軍事上最早和最成熟的應用,自1961.年美國休斯飛機公司研制成功世界上第一臺激光測距機之后,激光測距技術發展迅速。如今,它已經被廣泛運用于軍用領域和民用領域。為了進一步提高我國激光測距水平,研制更高性能激光測距機依然是我國國防科技研究中的重要課題之一。其中,測距精度是激光測距機的一個重要參數。而激光測距機能否準確的檢測激光回波信號將直接影響測距精度。 脈沖激光測距系統主要包括激光發射子系統、激光回波探測子系統、回波檢測與主控子系統、終端顯示子系統等組成。其中設計高精度激光回波檢測與主控子系統是實現高精度激光測距的核心問題。傳統激光回波檢測與主控子系統通常采用分立元件和小規模集成電路設計,電路復雜且精度較低。隨著數字電路設計技術的發展,已出現大規模可編程邏輯器件FPGA(現場可編程門陣列)和CPLD(復雜可編程邏輯器件)。采用FPGA代替傳統的分立元件和小規模集成電路來設計激光回波檢測與主控子系統,不僅提高了回波檢測精度,同時簡化了整個測距系統的設計。 本文研究了將激光回波信號直接送入FPGA進行檢測的方案。同時,采用這種方案設計了一種激光回波檢測系統,并把它成功運用在一引信項目中。這種方案電路設計簡單,易于實現。在實際應用中,由于激光回波探測子系統只是完成由光信號到電信號的轉換及簡單放大,理論分析和試驗結果均表明,采用該方案進行回波檢測的精度較低,這種回波檢測方法也只能應用在測距精度要求低的項目中。 為了滿足另一高精度測距項目的需要,在FPGA直接進行激光回波檢測方案的基礎上,設計了一種高精度激光回波檢測系統。文中介紹了其實現原理,理論上分析了該系統所能達到的回波檢測精度及整機測距系統的測距精度。與第一種方案相比,該方案引入了超高速數據采集電路。由于采樣速率高達lGsps,該方案實現的難點在于如何保證數據采集電路的穩定工作。文中從總體方案的設計,到器件的選型,硬件電路板的實現等方面做了詳細的闡述,最終完成了系統硬件電路設計。接著介紹了系統程序設計。后面給出了試驗測試結果,該系統工作穩定,性能良好。系統設計中引入的超高速數據采集電路有著廣泛的應用,為其他相關設計提供了參考。最后,對全文做了工作總結,并給出了接下來的后續工作與展望。 本文在高速FPGA對激光回波信號檢測方向取得了一定的成果,為進一步研究提供了參考價值。
標簽: FPGA 激光 回波 中的應用
上傳時間: 2013-06-13
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超聲波傳感器 本設計主要是基于AT89S51芯片為核心的超聲波測距儀,并有超聲波處理模塊CX20106A、CD4069組成的超聲波發射電路、數碼管顯示等器件組成,包括單片機系統、超聲波發射電路、超聲波接收電路、單片機復位電路、LED顯示電路。主要實現超聲波測距并指示功能。依據實際的測量精度要求還可以添加溫度補償電路。本系統成本低廉,功能實用。
標簽: 超聲波傳感器 測距系統
上傳時間: 2013-07-04
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通過超聲波發射裝置發出超聲波,根據接收器接到超聲波時的時間差就可以知道距離了。這與雷達測距原理相似。超聲波發射器向某一方向發射超聲波,在發射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。(超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2)
標簽: C2051 2051 89C
上傳時間: 2013-04-24
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·關鍵詞:關鍵字: 超聲波發生器,超聲波換能器,測距 英文關鍵詞:Key words: Ultrasonic generator ; Ultrasonic wave transducer ;Range finder 簡 介: 摘要: 由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用于距離的測量,如測距儀和物位測量儀
標簽: 論文 汽車倒車 中的應用 超聲波測距
上傳時間: 2013-06-14
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詳細介紹了一種基于單片機實時語音播報、帶有LED數碼顯示功能的脈沖反射式超聲測距系統。利用AT89S51定時功能來計算超聲波在媒質中的傳播時間,進而計算出超聲波在媒質中的傳播距離。該儀器在工業控制、能源勘探、水利監測等領域具有廣泛的應用,特別是在實時性要求比較高的領域具有更大的優勢和更廣闊的應用前景。
標簽: 89S S51 AT 89
上傳時間: 2013-11-27
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針對普通超聲波測距系統測量精度低的問題,介紹了一種由ATMEGA8單片機控制的實時超聲波測距系統,電路主要采用專用時間測量芯片TDC-GP21,并考慮了溫度補償,有效地保證了系統測量精度和低功耗特性。
標簽: ATMEGA8 高精度 超聲波測距儀
上傳時間: 2013-10-27
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倒車測距,1、分析了超聲波傳感器的工作原理、工作特性和探測盲區; 2、對倒車測距儀要求對前、左、右兩側30度夾角范圍內進行測量; 3、距離范圍要求20m以內,小于1.5米開始報警,小于1米進一步報警提醒; 4、完成倒車測距系統電路設計,繪制原理框圖和電路圖,編制軟件程序。
標簽: 倒車測距
上傳時間: 2014-08-13
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超聲波測距器,可以應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業現場的位置監控,也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.10-5.00m,測量精度1cm,測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩定地顯示測量結果。由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用于距離的測量,如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制,并且在測量精度方面能達到工業實用的要求,因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。
標簽: 超聲波測距
上傳時間: 2014-01-08
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