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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高清電子書-高速數字電路設計-華為351頁這本書是專門為電路設計工程師寫的。它主要描述了模擬電路原理在高速數字電路設計中 的分析應用。通過列舉很多的實例,作者詳細分析了一直困擾高速電路路設計工程師的鈴流、串 擾和輻射噪音等問題。 所有的這些原理都不是新發現的,這些東西在以前時間里大家都是口頭相傳,或者只是寫 成應用手冊,這本書的作用就是把這些智慧收集起來,稍作整理。在我們大學的課程里面,這些 內容都是沒有相應課程的,因此,很多應用工程師在遇到這些問題的時候覺得很迷茫,不知該如 何下手。我們這本書就叫做“黑寶書”,它告訴了大家在高速數字電路設計中遇到這些問題應該 怎么去解決,他詳細分析了這些問題產生的原因和過程。 對于低速數字電路設計,這本書沒有什么用,因為低速電路中,'0'、'1' 都是很干凈的。 但是在高速數字電路設計中,由于信號變化很快,這時候模擬電路中分析的那些影響會產 生很大的作用,使得信號失真、變形,或者產生毛刺、串擾等,作為高速數字電路的設計者,必 須知道這些原理。這本書就詳細的解釋了這些現象產生的原理以及他們在電路設計中的應用。 書本中的公式和例子對于那些沒有受過專業模擬電路設計訓練的讀者也是有用的。在線性 電路原理理論課程中只接受了第一年的培訓的讀者,也許能更好地掌握本書的內容。 第1章——第3章分別介紹了模擬電路術語、邏輯門高速特性和標準高速電路測量方法和技 巧等內容。這三章內容構成了本書的核心,應該包括在任何高速邏輯設計的學習中。 其余章節,第4章——第12章,每一章都講述了一個高速邏輯設計中的專門問題,我們可以 按照自己的需要選擇學習。 附錄A收集了本書各部分的要點,列出了所提出的最重要的思想和概念。它可以作為我們 進行系統設計時的一個檢查要點(CHECKLIST),或者碰到問題時可作為本書內容的索引。 附錄B詳細給出了各種上升時間測量形式背后的數學假設。它有助于把本書的結論跟相關 術語的標準及來源聯系起來。 附錄C是列舉物理結構中的電阻、電容和電感計算的標準公式。這些公式已經在MathCad上 實現并可以從作者處獲得。
標簽: 數字電路設計
上傳時間: 2022-03-20
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這個封裝庫比較雜,包含除電阻電容電感以外的,我們常用的一些電子元器件。電池:CR1220和CR2032;貼片磁珠;整流橋:種類很齊全;保險管:貼片和直插均有;晶振:直插HC49、2*6、3*8等圓柱形,貼片0705等40種規格晶振;繼電器:包括歐姆龍和松下一些常用的型號的繼電器共36種,這個很難得的;變壓器:EI35RJ11和RJ45網口;sd卡座;USB座:A,B,C型都有;撥碼開關和按鍵:共90多種封裝形式;
上傳時間: 2022-04-25
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ap6255驅動ap6255是一款支持藍牙BT4.2+WiFi支持11ac雙頻的藍牙11ac雙頻WiFi二合一模塊,采用博通BCM43455方案,支持Win10/Android操作系統;ap6255無線模塊符合IEEE802.11 a/b/g/n/ac標準,能在802.11ac單流下實現433.3Mbps的速率連接到無線局域網。綜合mODULE提供了用于藍牙的wifi、UART/PCM接口的SDIO接口。該緊湊模塊是WiFi+BT技術的組合的總解決方案。本模塊專為智能手機和便攜式設備開發。AP6255特性:IEEE802.11a/b/g/n/ac雙頻虛擬同步雙頻無線電單流空間復用高達433.3 mbps的數據速率支持20,40,80兆赫頻道的可選SGI(256 QAM調制)帶集成Class1PA和低能量(BLE)支持的藍牙v4.0+EDR并發藍牙和WLAN操作單天線同時接收BT/WLAN支持標準SDIOV3.0,并與SDIOv2.0主機接口向后兼容:SDIOV3.0(4位)-在SDR104模式下最高可達208MHz時鐘速率BT主機數字接口:-UART(高達4 Mbps)成的模具解決方案ECI-增強的共存支持、協調WLAN接收的BTSCO傳輸的能力
上傳時間: 2022-05-20
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1概述SDIO(安全數字I/0)卡是一種以SD存儲卡為基礎并與之兼容的卡設備。這種兼容性包括機械特性,電子特性,電源,信號和軟件。SDI0卡的目標是為移動電子設備提供低功耗高速度的數據I/0。最起碼的使用條件下,SDI0卡插進非SDI0主設備時,不會造成設備的物理破壞或軟件的崩潰,因此SDI0卡應該被主設備忽略來處理這種情況。一旦插入SDI0主設備,將以帶有擴展SD規范闡述的正常方式進行卡檢測。在這種狀態下,SDI0卡將進入空閑狀態,功耗稍微下降(在超過1秒的時間內平均值可達15mA)。通常在主機初始化和查詢卡時,作為SDIO設備而言,卡將會自己認證自己。主機軟件將會在已連接列表格式中獲得卡信息,并由此決定卡的I/0功能是否可以接受和激活。卡對電源的要求或是否有相應的驅動軟件是判據。如果卡被接受,卡會完全上電并啟動內建的I/0功能。1.1SDIO特點·應用在移動設備和固定設備·SD物理總線無需改變或做最小限度的改變·存儲軟件做最小的改動·允許擴展物理形式來適應特殊的需求·支持即插即用·支持多功能,包括多I/0以及1/0與SD存儲卡結合方式·單卡支持多達7項1/0功能和一項存儲功能·允許卡中斷主機·初始化電壓:2.0到3.6V·操作電壓:3.1到3.5V1.2主要參考文檔本規范廣泛參考了SDA的文檔:SD卡規范第一部分《物理層規范》2000年9月版本號1.01讀者可以通過這篇文檔了解關于SD設備操作的更多信息,另外,其他文檔都參照了本文檔,完整列表在章節B.1中列出。2.1SDIO卡類型規范中定義了兩種類型的SDI0卡。全速卡支持SPI、1位SD和4位SD以0-25MHz的傳輸模式工作,全速SDI0卡完全可以使數據傳輸速度超過100M位/秒(10M字節/秒)。SDI0卡第二版本是低速SDI0卡,這種卡僅需要SPI和1位SD傳輸模式,支持4位是可選擇項。另外,低速SD10卡在0-400KHz時鐘的整個范圍,低速卡的使用也是一種以最小硬件資源支持低速I/0設備的引領趨勢。支持類似功能的低速卡包括MODEM卡,便攜式掃描儀,GPS接收機等。如果卡是“Combo card”(存儲加上SDI0),那么全速和4位操作的要求是強制性的。
上傳時間: 2022-05-27
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一、 實驗目的使用 51單片機的八位數碼管順序顯示自己的學號。掌握 C 語言、匯編語言兩種編程單片機控制程序的方法。掌握使用 Keil 4 或 Keil 5 軟件編寫、編譯、調試程序的方法。掌握使用 Proteus 軟件繪制電路原理圖、硬件仿真和程序調試。二、實驗設備筆記本電腦51 單片機(普中科技)八位數碼管(單片機上已集成)應用程序:Proteus 8.0、Keil uVision5、stc-isp-v6.88E三、實驗原理(1)數碼管數碼管按段數可分為七段數碼管和 8 段數碼管,八段數碼管比七段數碼管多一個發光二極管單元,也就是多一個小數點(DP),這個小數點可以更精確的表示數碼管想要顯示的內容。按能顯示多少個(8),可分為 1 位、2位、3位、4位、5 位、6位、7 位等數碼管。按發光二極管單元連接方式可分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管,共陽數碼管在應用時將公共極 COM 接到+5V,當某一字段發光二極管的陰極為低電平時,相應字段就點亮,當某一字段的陰極為高電平時,相應字段就不亮。共陰數碼管是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管,共陰數碼管在應用時應將公共極 COM 接到地線 GND上,當某一字段發光二極管的陽極為高電平時,相應字段就點亮,當某一字段的陽極為低電平時,相應字段就不亮。(2)51單片機單片機(Microcontrollers)是一種集成電路芯片,是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、只讀存儲器ROM、多種 I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。MSC-51 單片機指以 8051為核心的單片機,由美國的 Intel 公司在 1980 年推出,80C51 是 MCS-51系列中的一個典型品種;其它廠商以 8051為基核開發出的CMOS 工藝單片機產品統稱為 80C51 系列。本實驗中我使用普中科技的 51 單片機來點亮八位數碼管并使其顯示我的學號(20198043)。四、 實驗 過程(1)熟悉數碼管使用 Proteus 軟件構建電路圖,學會如何點亮數碼管,熟悉如何使數碼管顯示不同的數字(0-9)。我們可以按照上面的原理圖讓對應的段導通,以顯示數字。對于共陽數碼管,若顯示數字 0,可以讓標號為 A,B,C,D,E,F 的段導通,標號為 G,H 的段不導通,然后將陽極通入高電壓,即顯示數字 0。代碼舉例如下:最后效果如下,成功點亮一個數碼管。經過更多嘗試和學習,學會使多位數碼管顯示多位數字。結果舉例如下:(2)多位數碼管顯示學號為了顯示我們學號,就不能只使用一位數碼管,需要使用八位數碼管,相較于單位數碼管,多位數碼管更加復雜,驅動函數有很大區別。多位數碼管使用同一組段選,不同的位選,因此就不能夠一對一地固定顯示,這就需要動態掃描。動態掃描:利用人眼視覺暫留,多位數碼管每次只顯示一位數字,但是切換頻率大于 200HZ(50 × 4),這樣就能讓人產生同時顯示多個數字的錯覺。具體操作是輪流向數碼管送字形碼和相應的位選。一個完整的驅動程序不只以上這些,一個完整的數碼管驅動有 6部分:1. 碼表(ROM):存儲段碼(一般放在 ROM中,節省 RAM空間),例如數字 0的段碼就是 0xC0,碼表則包含 0-9的段碼2. 顯存(RAM):保存要顯示的數字,取連續地址(便于查表)3. 段選賦值:通過查表(碼表)操作,將顯存映射到段碼4. 位選切換:切換顯示的位置5. 延時:顯示的數字短暫保持,提升亮度6. 消影:消除切換時不同位置互相影響而產生的殘影
上傳時間: 2022-06-08
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本文從以下幾個部分進行論述:第一部分:電磁兼容性的概述第二部分:元件選擇和電路設計技術第三部分:印制電路板的布線技術附錄A:電磁兼容性的術語附錄B:抗干擾的測量標準第一部分 電磁干擾和兼容性的概述電磁干擾和兼容性的概述電磁干擾是現代電路工業面對的一個主要問題。為了克服干擾,電路設計者不得不移走干擾源,或設法保護電路不受干擾。其目的都是為了使電路按照預期的目標來工作-即達到電磁兼容性。通常,僅僅實現板級的電磁兼容性這還不夠。雖然電路是在板級工作的,但是它會對系統的其它部分輻射出噪聲,從而產生系統級的問題。另外,系統級或是設備級的電磁兼容性必須要滿足某種輻射標準,這樣才不會影響其他設備或裝置的正常工作。許多發達國家對電子設備和儀器有嚴格的電磁兼容性標準;為了適應這個要求,設計者必須從板級設計開始就考慮抑制電子干擾。
上傳時間: 2022-06-19
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矢量控制(FOC)基本原理一、基本概念1.1模型等效原則交流電機三相對稱的靜止繞組A、B、C,通以三相平衡的正弦電流時,所產生的合成磁動勢是旋轉磁動勢F,它在空間呈正弦分布,以同步轉速o1(即電流的角頻率)順著A-B-C的相序旋轉。這樣的物理模型如圖1-1a所示。然而,旋轉磁動勢并不一定非要三相不可,單相除外,二相、三相、四相……等任意對稱的多相繞組,通以平衡的多相電流,都能產生旋轉磁動勢,當然以兩相最為簡單。圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a和β,它們在空間互差90°,通以時間上互差90°的兩相平衡交流電流,也產生旋轉磁動勢F。再看圖1-1c中的兩個互相垂直的繞組M和T,通以直流電流in和i,產生合成磁動勢F,如果讓包含兩個繞組在內的整個鐵心以同步轉速旋轉,則磁動勢F自然也隨之旋轉起來,成為旋轉磁動勢。把這個旋轉磁動勢的大小和轉速也控制成與圖1-1a一樣,那么這三套繞組就等效了。
上傳時間: 2022-06-30
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FOC的控制核心——坐標變換■坐標系口一定子坐標系(靜止)一A-B-C坐標系(三相定子繞組、相差120度)一a-β坐標系(直角坐標系:a軸與A軸重合、β軸超前a軸90度)口一轉子坐標系(旋轉)-d-q坐標系(d軸一轉子磁極的軸線、q軸超前d軸90度)口一定向坐標系(旋轉)M-T坐標系(M軸固定在定向的磁鏈矢量上,T軸超前M軸90度)轉子磁場定向控制一-M-T坐標系與d-q坐標系重合FOC的控制核心——SVPWM■空間矢量口根據功率管的開關狀態(上管導通是“1",關閉是“0")定義了8個空間矢量。其中000和111是零矢量。■扇區口空間矢量構成6個扇區口確定Vref位于哪個扇區,才能知道用哪對相鄰的基本電壓空間矢量去合成Vref。■參考電壓矢量合成口利用基本電壓空間矢量的線性時間組合得到定子參考電壓Vref。■七段式SVPWM,由3段零矢量和4段相鄰的兩個非零矢量組成。3段零矢量分別位于PWM的開始、中間和結尾。■非零電壓空間矢量能使電機磁通空間矢量產生運動,而零電壓空間矢量使磁通空間矢量靜止
標簽: foc
上傳時間: 2022-06-30
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EMC(ElectromagneticCompatibility)在國際電工委員會標準IEC對電磁兼容的定義為:系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作,同時不會對其他系統和設備造成干擾。圖1 電磁兼容概念圖EMC包括EMI(電磁干擾)及EMS(電磁耐受性)兩部分,所謂EMI電磁干擾,乃為機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其它系統的電磁噪聲;而EMS乃指機器在執行應有功能的過程中不受周圍電磁環境影響的能力。電磁兼容(electromagneticcompatibility)各種電氣或電子設備在電磁環境復雜的共同空間中,以規定的安全系數滿足設計要求的正常工作能力。也稱電磁兼容性。它的含義包括:①電子系統或設備之間在電磁環境中的相互兼顧;②電子系統或設備在自然界電磁環境中能按照設計要求正常工作。若再擴展到電磁場對生態環境的影響,則又可把電磁兼容學科內容稱作環境電磁學。電磁兼容的研究是隨著電子技術逐步向高頻、高速、高精度、高可靠性、高靈敏度、高密度(小型化、大規模集成化),大功率、小信號運用、復雜化等方面的需要而逐步發展的。特別是在人造地球衛星、導彈、計算機、通信設備和潛艇中大量采用現代電子技術后,使電磁兼容問題更加突出
上傳時間: 2022-07-22
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