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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神經網絡在智能機器人導航系統中的應用研究1神經網絡在環境感知中的應 用 對環境 的感 知 ，環境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 環境中的障礙物的幾何形狀是不確定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用冊格法表示范圍較大的工作環境，在滿足 精度要求 的情況下，必定要占用大量的內存，并且采用柵 格法進行路徑規劃，其計算量是相當大的。Kohon~n自組織 神經瞬絡為機器人對未知環境的蒜知提供了一條途徑。 Kohone~沖經網絡是一十自組織神經網絡，其學習的結 果能體現出輸入樣本的分布情況，從而對輸入樣本實現數 據壓縮 ?；?網絡 的這些特 性，可采 用K0h0n曲 神經元 的 權向量來表示 自由空間，其方法是在 自由空間中隨機地選 取坐標點xltl【可由傳感器獲得】作為網絡輸入，神經嘲絡通 過對大量的輸八樣本的學習，其神經元就會體現出一定的 分布形 式 學習過程如下：開 始時網絡的權值隨機地賦值 ， 其后接下式進行學 習： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神經元 1在t時刻對 應的權值 ；a(∽ 謂整系 數 ； (『l網絡的輸八矢量；Ⅳ()：學習的 I域。每個神經元能最 大限度 地表示一 定 的自由空間 。神經 元權 向量的最 小生成 樹可以表示出自由空問的基本框架。網絡學習的鄰域 (，) 可 以動 態地 定義 成矩形 、多邊 形 。神經 元數量 的選取取 決 于環境 的復雜度 ，如果神 經元 的數量 太少 ．它們就 不能 覆 蓋整十空間，結果會導致節點穿過障礙物區域 如果節點 妁數量太大 ．節點就會表示更多的區域，也就得不到距障 礙物的最大距離。在這種情況下，節點是對整個 自由空間 的學 習，而不是 學習最 小框架空 間 。節 點的數 量可 以動態 地定義，在每個學習階段的結柬．機器人會檢查所有的路 徑．如檢鍘刊路徑上有障礙物 ，就意味著沒有足夠的節點 來 覆蓋整 十 自由窯 間，需要增加 網絡節點來 重新學 習 所 138一 以為了收斂于最小框架表示 ，應該采用較少的網絡 節點升 始學習，逐步增加其數量。這種方法比較適臺對擁擠的'E{= 境的學習，自由空間教小，就可用線段表示；若自由空問 較大，就需要由二維結構表示 。 采用Kohonen~沖經阿絡表示環境是一個新的方法。由 于網絡的并行結構，可在較短的時間內進行大量的計算。并 且不需要了解障礙物的過細信息．如形狀、位置等 通過 學習可用樹結構表示自由空問的基本框架，起、終點問路 徑 可利用樹的遍 歷技術報容易地被找到 在機器人對環境的感知的過程中，可采用人】：神經嘲 絡技術對 多傳 感器的信息進 行融臺 。由于單個傳感器僅能 提 供部分不 完全 的環境信息 ，因此只有秉 甩 多種傳感器 才 能提高機器凡的感知能力。 2 神經 網絡在局部路徑規射中的應 用 局部路徑 規刪足稱動吝避碰 規劃 ，足以全局規荊為指 導 利用在線得到的局部環境信息，在盡可能短的時問內
上傳時間： 2022-02-12
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基于紅外技術的智能機器人控制系統基于紅外技術、單片機技術等完成 了智能機器人控制 系統的設計。該機器人實現 了步行、跟蹤、避 障 、 步伐調 整 、語 音 、聲控 、液 晶 顯示 、地 面探 測 等功 能 。 紅外技 術 智 能機 器人 控制 系統 隨著政 治格 局 、 戰爭形 式 的 變化 ，在 偵察 、戰 場攻擊 、反恐 防爆 等軍 事領 域 {冉}要 大量 無人 作戰 機 器人 ；人 類探 索太 空 、建設 航 天站 、搶 險救 災等 不 適合 由人 來承擔 的任務 的增 加 ，也 {冉}要 機器 人代 替 人類執 行 任務 。 同時， 新 的需 求和任 務 也對 機器 人 的 性能 提 出 了更 高 的要 求 。 由于 紅 外線 有較 強 的 穿透 能 力和 抗 干 擾 能 力， 不易散 射 且不 易 引起 串干擾 。本 設計 基 于紅 外技 術 完 成 智 能機 器 人 控 制 系 統 的 設 計 ， 主 要 實現 了 步 行 、跟蹤 、避 障 、步伐 調整 、語 音 、聲 控 、液 晶顯 示 、地 面探 測 8個 功能 ，在 遇到 外界 條件 發生 變化 時， 該機 器人 將采 取不 同 的措 施對 待， 能較 好地 表 現 出該 機器 人 的 簡單 思 考 能 力 。 1智能機器人說明 1．1功能簡介機系統框圖 機 器人 控 制系 統框 圖如 圖 1。 耦，P3，0～P3．5接 ISD語音芯片， P3，O~P3．5接 ISD語 音 芯 片 。 該機器人 采用 2片 AT89C51來控制，一 片用于 整個 系統的控制， 一片僅 用于驅動 液晶屏 1602的控 制 ，它 們之 間通過 I／O 121通 訊， 以實現 兩片單 片機 工 作 的協
上傳時間： 2022-02-13
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基于ROK101007型藍牙模塊和TMS320C54x型DSP的家用醫療保健智能機器人設計摘要：未來社會將會越來越重視 醫療保健服務 ，提 出一種新型智能機 器人 ，就其在數字化 家庭醫療 保健方面的應用進行模型設計 ，并將藍牙技術應用在智能機器人與醫療儀器和控制 PC的通信 中。 關 鍵 詞 ：數字化家庭 ；智能機器人 ；侍感器；藍牙技術；醫療保健 ；ROKl0l007；TMS320C54x 中 圖分 類號 ：R197．39 文獻標 識碼 ：A 文章編 號 ：1006—6977(2006)02—0數字化家庭是未來智能小區系統的基本單元 。 所謂“數字化家庭”就是基于家庭內部網絡提供覆蓋 整個家庭的智能化服務 ，包括數據通信、家庭娛樂 和 信息家電控制功能。 數字化家庭設計 的一項主要內容是通信功能的 實現 ，包括家庭 與外界的通信及家庭 內部相關設施 之間的通信。從現在的發展來看，外部的通信主要 通過寬帶接入 Internet，而家庭 內部的通信，筆者采 用 目前 比較具有競爭力的藍牙 (Bluetooth)無線接入 技術。 傳統的數字化家庭采用 PC進行總體控制 ，缺 乏人性化。筆者根據人工情感的思想設計一種配備 多種外部傳感器的智能機器人 ，將此智能機器人視 作家庭成員，通過它實現對數字化家庭的控制。 本文主要就智能機器人在數字化家庭醫療保健 方面的應用進行模型設計 ，在智能機器人與醫療儀 器和控制 PC的通信采用藍牙技術 。整個系統 的成 本較低 ，功能較為全面，擴展應用非常廣闊，具有極 大的市場潛力。 2 智能機器 人的總體設計 2．1 智能機器人的多傳感器 系統 機器人智能技術 中最為重要 的相關領域是機器 人 的多感覺系統和多傳感信息 的集成與融合【l1，統 稱為智能系統的硬件和軟件部分 。視覺 、聽覺、力覺、 觸覺等外部傳感器和機器人各關節的內部傳感器信 息融合使用 ，可使機器人完成實時圖像傳輸、語音識 別 、景物辨別、定位 、自動避障、目標物探測等重要功 能；給機器人加上相關的醫療模塊(CCD、CAMERA、 立體麥克風 、圖像采集卡等 )和專用醫療傳感器部 件 ，再加上 醫療專家系統就可以實現醫療保健和遠 程 醫療監護功能。智能機器人的多傳感器系統框圖 如 圖 1
上傳時間： 2022-02-15
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一臺數控機床的先進程度衡量著一個國家制造業的先進水平，而數控機床最核心的部分就是數控機床控制系統。近年出現的ARM數入式系統具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優點，FPGA技術具有可重復編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優點。為了克服傳統的數控機床成本高、控制精度低、實時性差，可靠性低等缺點，研究基于ARM+FPGA架構的新型數控機床系統，具有重要的社會經濟意義和重大的經濟價值本文以數控機床為工程背景，以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數控系統的實現平臺，從提高何服系統位置環控制的自適應能力，提高位置環、速度環和電流環等復雜運算的處理速度，提高系統管理與控制程序開發的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結論如下：（1）在對比分析了幾種控制系統架構基礎上，提出了一種基于ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案。該系統采用以ARM作為系統主控與運動軌跡計算芯片，FPGA作為何服系統運動控制芯片，而其中的FPGA運動控制系統包括自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分（2）針對提出的 ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案，進行了有關數學模型的建立占推導，并借助MATLAB工具建立系統仿真模型進行仿真。系統仿真結果表明，該系統位置響應超調量小，響應時間短，系統性能優越（3）為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度，根據運動控制系統的模型，提出了一種FPGA實現的運行控制系統的結構，井詳細進行了自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內部各模塊的設計，之后利用HDL進行了有關模塊的程序設計和PGA實現仿真（4）針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統，進行了系統控制界面的設計，FPGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設計，進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設計關鍵字：數控機床：水磁同步電機：自適應模糊控制：ARM:FPGA
上傳時間： 2022-03-11
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中興通訊_電子元器件正確選擇與使用 講課用.pdf1. 概述 1.1 控制電子元器件選擇與使用的重要性 一個系統由多個組件、部件組成，而每一個部件、組件均由元器件組成，因此，元器 件是一個系統的基礎。如果將一個系統比作金字塔的話，那么元器件則是這個金字塔的塔 基。從可靠性角度出發，如果沒有可靠的元器件，則沒有可靠的系統。元器件的可靠性通 常從兩個方面來理解：一方面是元器件本身所固有的由設計和生產過程中所確定的質量、 可靠性特性，即固有可靠性；另一方面是元器件在使用過程中實際所展現出來的可靠性特 性，稱之為使用可靠性。 當前，國內外電子設備所用元器件的使用可靠性問題比較突出，我公司也不例外，從 失效分析數據可以看出，80％左右損壞的元器件是由于使用不當造成的。從 80 年代國外資 料看由于元器件使用不當，造成設備或系統故障占總故障數的一半以上。由于公司目前采 用的元器件有一定數量的國產元器件（另外為進口元件），國產元器件在質量和可靠性方 面有一定差距，進口元器件也沒有非常明確的可靠性要求。因此，為了達到國外電子設備 的整機可靠性水平，我們公司必須下大力抓元器件的使用可靠性。元器件的使用可靠性工 作是一項涉及方面非常廣的工作，它始終貫穿于元器件的選取、采購到生產的全過程。本 企標 《電子元器件的正確選擇與使用》，從元器件的可靠性工作的主要環節，元器件的選 擇與正確使用入手，詳細闡述了不同種類元器件的正確選擇與正確使用應注意的事項。
上傳時間： 2022-03-20
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為實現對于未知數量紙張的計數,使用FDC2214電容檢測傳感器通過I2C方式來采集兩極板的電容值,以STM32 F103單片機作為主控板進行數據處理。通過采集多組不同紙張所對應的電容值,并將多組數據進行數據擬合,找到最合適的擬合函數作為標準數據函數,在測量時只需將所采數據與標準數據函數逐一對比,便可找到此時所對應的紙張數,達到紙張計數的目的。在正式開始測量前,可進入自校準模式,通過按鍵修改擬合函數的常量,以便獲得較為精準的標準數據函數。
標簽： 紙張計數
上傳時間： 2022-03-26
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IC-Ucc28950改進的相移全橋控制設計UcC28950是T公司進一步改進的相移全橋控制C，它比原有標準型UCC2895主要改進為Zvs能力范圍加寬，對二次側同步整流直接控制，提高了輕載空載轉換效率，而且此時可以ON/OFF控制同步整流成為綠色產品。既可以作電流型控制，也可以作電壓型控制。增加了閉環軟啟動及使能功能。低啟動電流，逐個周期式限流過流保護，開關頻率可達1MHz UCC28950基本應用電路如圖1所示，內部等效方框電路如圖2所示。*啟動中的保護邏輯UCC28950啟動前應該首先滿足下列條件：*VDD電壓要超過UvLo閾值，73V*5V基準電壓已經實現*芯片結溫低于140℃。*軟啟動電容上的電壓不低于0.55V。如果滿足上述條件，一個內部使能信號EN將產生出來，開始軟啟動過程。軟啟動期間的占空比，由Ss端電壓定義，且不會低于由Twm設置的占空比，或由逐個周期電流限制電路決定的負載條件電壓基準精確的（±1.5%5V基準電壓，具有短路保護，支持內部電路，并能提供20mA外部輸出電流，其用于設置DCDC變換器參數，放置一個低ESR，ESL瓷介電容（1uF-2.2uF旁路去耦，從此端接到GND，并緊靠端子，以獲得最佳性能。唯一的關斷特性發生在C的VDD進入UVLo狀態。*誤差放大器（EA+EA，COMP）誤差放大器有兩個未提交的輸入端，EA+和EA-。它具有3MHz帶寬具有柔性的閉環反饋環。EA+為同相端，EA-為反向端。COMP為輸出端輸入電壓共模范圍保證在0.5V-3.6V。誤差放大器的輸出在內部接到pWM比較器的同相輸入端，誤差放大器的輸出范圍為0.25V4.25V，遠超出PwM比較器輸入上斜信號范圍，其從0.8v-2.8V。軟啟動信號作為附加的放大器的同相輸入，當誤差放大器的兩個同相輸入為低，是支配性的輸入，而且設置的占空比是誤差放大器輸出信號與內部斜波相比較后放在PWM比較器的輸入處。
標簽： ucc2895
上傳時間： 2022-03-31
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隨著軟開關技術和并聯均流技術的發展，高性能的大功率高頻開關電源的研究與開發已成為電力電子領域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關電源主電路結構和并聯均流控制技術進行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統。交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達到90%以上，這是采用硬開關技術的開關電源難以達到的。根據這種開關電源功率大、效率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結構。選取諧振元件參數是設計LLC諧振全橋電路的重點和難點，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結構的參數設計方法。本充電機最大輸出電流為150A，為此設計采用了5個30A電源模塊并聯供電的模式。論文依據設計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數，利用 SABER仿真驗證了參數的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數選擇；控制電路采用通用PWM調制芯片SG2525實現PFM調頻控制。實現了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關）軟開關，有效地提高了電源模塊的轉換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負載均流方法進行研究和電路分析，根據主從均流控制的特點，采用CAN總線實現主從均流法，數字均流的采用提高了系統的抗干擾能力；設計了監控模塊對各電源模塊和整體輸出進行監控；通過CAN總線接口和人機接口的設計，提高了電源系統的智能化和可操作性。實現了多個電源模塊并聯供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結果和電源系統并聯運行的測量數據，實驗證明了理論分析的正確性和設計方法的合理性。
上傳時間： 2022-04-04
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本指導性技術文件等效采用美國軍用標準MIL-HDBK-263A（191）《電氣和電子元件、組件與設備（電起爆裝置除外）靜電放電防護控制手冊》。在保持標準的技術內容與MIL-HDBK-263A等效的前提下，對于標準中個別條款和所引用的標準，進行了必要的調整，以符合國情。本指導性技術文件的基本框架結構，保持了MIL-HDBK263A的格局，僅在章、條設置方面以國防科工委一九九○年三月頒發的《國家軍用標準編寫的暫行規定》為準做了適當的調整。1.1主題內容本手冊為軍用電子產品（電子元器件、組件和設備）按照國家軍用標準GJB1649電子產品防靜電放電控制大綱》的要求制定、實施和檢查產品的靜電放電防護控制計劃提供了技術指南。1.2適用范圍本手冊適用于靜電放電敏感電子產品的靜電防護控制。本手冊提供的技術原理和資料、數據也可供其他類別的靜電放電敏感產品在靜電防護控制過程中參考使用本手冊不適用于電起爆裝置。1.3應用指南1.3.1和GJB1649的關聯性GJB1649各項要求的付諸實施將形成對靜電放電敏感電子產品全壽命期連續的靜電防護控制。因此GB1649的各項要求即適用于軍用敏感電子產品的承制方，也適用于這些產品的使用方。本手冊和GJB1649具有相同的適用范圍。本手冊提供的技術指南，通過包含在各項附錄中的技術數據、資料做了補充。表1給出了GB1649的各項要求、本手冊提供的技術指南和各項附錄的補充技術資料三者之間的相互關聯關系。
上傳時間： 2022-04-05
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