用三點法實現機器人三維位置測量的研究摘 要 :提 出 了一 種 微 小 爬 壁 機 器 人 三 維 位 置 測 量 的新 方 法 。筆 者 通 過 深 入 分 析 研 究各 種 位 置 測 控 方 法 與 系 統 ,提 出采 用單 目視 覺方 法 中的 聚 焦法 ,以 CCD作 為 傳 感 器 ,用 三 點 法 實現 對 機 器 人 的 三 維 位 置 測 量 。 驗 證性 實驗 結果表 明 ,本研 究提 出的測 量原 理和 系統是 正 確 可行 的 。 關鍵詞 :機 器人 ;位置 測量 ;CCD傳 感 器 ;單 目視 覺 ;攝 像 機 標 定 中 圖分 類 號 :TP242.6 文 獻 標 識 碼 :B Abstract:A new 3D position measurementmethod Ofa wall—climbing micro robothas been researched.Researc— hing on the various position measuring and controlling method,theauthorhasputforwardanewprojecttomeas— ure the 3D position of the robot,in which the focusing method with singlecamera and CCD sensorhasbeen used to getthe position information.The elementary experiment has verified the principle and the system. Key words:robot;position detection;CCD sensor;single camera vision;camera caiibration 位置測量技 術是智 能機 器人 的關鍵 技術 ,是各 種 機器人控 制系統 中極 為重 要 的環節 ,也 是 國內外研 究 的熱點所 在。 按 照測試 系統 與被 測機 器 人 的關 系 ,可 以將位 置 測量技術 分為接觸 式和非接觸式 兩大類 。接觸 式測量 系統 由于在測 量過程 中或多或少地 對機器人施 加 了載 荷 ,因而僅適用于靜 態 位置測 量 。而動 態 位 置測量 系 統 主要分 5類 :①激光跟蹤 系統 ;@ CCD交 互測量 收 稿 日期 :2001—07—03 基 金項 目:國家 863高科技 研 究 資助 項 目(9804-06);教 育 部 高 等 學校 骨干教 師 資助 計 3t,j項 目 作者 簡 介 :張 智海 (1973一 ),男 ,工 學碩 士 ,主 要 研 究 方 向 為 智 能 機 器人 測 控 技 術 。 系統 ;③ 超聲波 測量 系統 ;④ PSD(positionsensitivede— vice)位 置 測 量 系統 ;⑤ 帶 有 接 近覺 傳 感 器 的 測量 系 統 。位置測量 還可 以從另一個分類 角度劃分為主動式 測量和被動 式測 量 。主動式測 量主要可 以分為結 構光方法和激光 自動聚焦法兩類 。被 動式測量 主要 可 以分為雙 目視 覺 、三 目視覺 、單 目視覺 等方法 。 對 比以上各種方法 的 優缺 點 ,針對 筆者 研制 的微 小爬壁機器人 的空 間三 維位 置 測量 的要 求 ,測量 系統 必須滿足尺 寸小 、分 辨率 高 、穩定 性 和可 靠性 好 、時 間 響應快等特 點 ,提 出了采用 單 目視覺方法 中的聚焦法 , 選用 CCD作 為傳感器 ,用 三點法實現對機器人 的三維 位置測量 ,并用 Matlab和 V
標簽: 機器人
上傳時間: 2022-02-12
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這是一篇哈爾濱工業大學2012年 物理電子學工學博士的畢業論文。相干多普勒激光雷達是測量遙感風場和運動目標速度的有力工具。相干多普勒激光雷達的發射源普遍使用單縱模激光器,而鎖模激光所具有的寬頻譜、窄脈寬、高峰值功率等特性使其在作為相干激光雷達發射源方面具有潛在的應用價值。本文從理論上和實驗上對基于鎖模激光的相干多普勒激光雷達進行了研究。 理論上,在單頻外差探測原理的基礎上,考慮了具有 m+1 個模式、縱模間隔為 ω 的本振光,與發生了 Δω 頻移的信號光相干拍頻后的理論模型,證明了相位差恒定的鎖模激光可以實現相干混頻,并可以通過低通濾波或 FFT 頻譜分析的方式檢測出差頻信號。利用這一理論模型進行了數值模擬計算,分析了信號光在不同的頻移值時的拍頻波形,討論了實現相干探測本振光與信號光應滿足的條件。 基于相干多普勒激光雷達系統對發射光源的要求,進行了鎖模激光器的實驗研究。通過使用不同的鎖模器件得到鎖模激光輸出,其中主動鎖模和調 Q 主動鎖模都獲得了單脈沖寬度在百皮秒量級、鎖模深度 100%、鎖模幾率 95%以上的穩定的鎖模脈沖序列輸出。對被動鎖模、主動鎖模、調 Q 主動鎖模的激光輸出特性進行了對比研究,主動鎖模脈沖序列包絡時間較長但峰值功率較低,而調 Q 主動鎖模峰值功率高但包絡時間較短,不同類型的激光輸出為后續的相干測速實驗提供了多種選擇。 利用聲光移頻器模擬外差探測中信號光發生的多普勒頻移,進行了鎖模激光拍頻實驗研究,并與單縱模激光拍頻實驗結果進行了比較。使用鎖模激光在頻移為 30 ~ 80 MHz 的范圍內進行了拍頻實驗研究,拍頻波形及信號處理的結果均與理論分析相符, 測量結果的相對誤差在 0.5%以下。 分別使用脈寬為 10 ns和 16 ns 的調 Q 單縱模脈沖進行拍頻,在信號光頻移為 150 MHz 時測量結果的相對誤差分別為 3.7%和 1.6%。對比實驗結果發現,調 Q 單縱模脈沖由于有限的脈寬限制了拍頻后包絡的數量,導致誤差相對較大,而鎖模脈沖序列由于具有較長包絡時間,在測量較低頻移值時仍具有較高的精度,即測量低速目標時更具有優勢。在具有較長包絡時間的同時,鎖模激光還具有高峰值功率和窄脈寬的特點。使用光纖耦合的方式進行了相干拍頻實驗,得到了穩定的相干拍頻波形,FFT 頻譜分析的結果與設定值和理論分析相符。
標簽: 激光雷達
上傳時間: 2022-02-12
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激光雷達原理
上傳時間: 2022-03-08
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本文以某油田數字化改造項目為背景,研究內容主要分為如下四個部分(1)三維激光掃描儀在掃描作業中會產生精度不符合項目要求的問題,導致后續的維模型精度無法達到要求。本文系統分析了掃描儀的誤差來源,采用單邊法和交叉雙邊法的標定實驗方案,可以較快、較準確的檢驗三維激光掃描儀的精度,為后續數據獲取奠定了良好的基礎(2)傳統的紋理圖片采集方法沒有規則,拍攝的圖片較多,數據量較大,且有時會遺漏部分場景信息。通過對比分析研究前后幾次采集的大量紋理圖片數據,提出了一種快速、全面的紋理采集方法,提高了采集效率,降低了數據量。通過研究降噪、增強特征等算法,對紋理圖片進行處理,獲取了較好的模型顯示細膩感。最后,通過對比實驗分析了上種不同理貼圖方法在模型真實度、內存占用量和操作易程度等力面的影響,得出各個貼圖方法的優缺點及適用范圍,為后續的高質量、快速度的紋理貼圖提供了理論依據(3)針對地面激光掃描儀在點云拼接時出現無法識別標靶球的問題,分析研究了大量其它站掃描的點云數據和標靶擺放位置,提出了相應的擺放規則,提高了識別標靶的成功率和點云拼接效率。復雜的曲面類模型在正向建模軟件中的操作難度較大,且操作復雜,作者通過轉換格式將點云放置在逆向軟件中使用曲面擬合建模方法進行三維建模,提高了建模效率。非規則類模型在通過交集、并集和差集操作時會出現模型消失的問題,經過實驗和研究,詳細提出了其建模步驟,減少了該類問題的出現。團隊協同作業的模型整合階段容易出現材質和模型重復問題,結合項目的建模技術要求提出了相關的模型建模規范,提高了模型整合效率
標簽: 數據融合
上傳時間: 2022-03-17
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基于FreeRTOS和STM32的手持激光測距儀系統設計
上傳時間: 2022-03-21
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該文檔為MSP430單片機量產編程工具使用及其工裝的制作總結文檔,是一份很不錯的參考資料,具有較高參考價值,感興趣的可以下載看看………………
上傳時間: 2022-03-25
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UCOSII實驗3-消息隊列、信號量集和軟件定時器USER
上傳時間: 2022-04-19
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UCOSII實驗2-信號量和郵箱
標簽: ucosii
上傳時間: 2022-04-19
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該文檔為PLC控制系統中模擬量信號采樣和濾波及其Step7語言實現總結文檔,是一份很不錯的參考資料,具有較高參考價值,感興趣的可以下載看看………………
標簽: plc
上傳時間: 2022-04-21
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分享一份成熟量產的15KW充電模塊電路圖:一共500V30A、750V20A兩款機型每款機型包括PFC功率板、PFC控制板、LLC功率板、LLC控制板PFC功率板:為AC轉DC電路,PFC整流采用的是維也納I型整流;PFC控制板:控制PFC功率輸出;LLC功率板:為DC轉DC電路,DCDC變換采用的是半橋LLC三電平拓撲;LLC控制板:控制LLC功率輸出; 附件內容:系統仿真如下:
上傳時間: 2022-04-22
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