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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移動機器人導航與定位技術隨 著 計 算機 技 術 、微 電 子 技 術 、網 絡 技 術 等 的快 速 發 展 ，特 別是 通 訊 技 術 的進 步 。機 器 人 技 術 也 得 到 了飛 速 發 展 ，移 動機 器 人 的 關鍵 技 術 得 到 深 入 而 廣 泛 的研 究 。并 且 部 分 已經 走 向成 熟 ， 移 動 機 器 人 應 用 領 域 不 斷擴 展 ，與 制 造 業 相 比 ，移動 機 器 人 的 工 作 環 境 具 有 非 結 構 化 和 不 確 定 性 。因而 對機 器人 的要 求 更 高 。不 僅 要 求 機 器 人 完 成 一 定 的 功 能 ，還 需 要 機 器 人具 有 行 走 功 能 。對 外感 知 能力 以及 局 部 的 自主 規 劃 能 力等 ，因 此 移 動機 器 人 的 導 航 與 定位 技 術 成 為 智 能機 器 人 領 域 的一 個 重 要 研 究 方 向 ．也 是 智 能移 動 機 器 人 的一 項 關 鍵 技 術 。 多年 來 國際 國 內都 有 大 量 的 科技 工 作 者 致 力 于 這 方 面 的研 究 開 發 工作 ．因 而 對 許 多 問題 的 認 識 與求 解 都 取 得 了長 足 的 發 展 。在 某 些特 定 的 應用 領 域 ，移 動 機 器人 導航 技 術 已得 到 了實 際 應用 。本 文 介 紹 了移 動機 器人 導 航 技 術 研 究 中的 相 關 關 鍵 技 術 。 2移動 機 器 人導 航 與定位 研 究 的 目的 移 動 機 器 人 根 據 運 動 行 為 方 式 分 為 自主 和 半 自主 式 ．根 據 應 用 的環 境 有 室 內和 室 外 機器 人之 分 。無 論 哪 種 移動 機 器人 。在 它的運動過程 中始終要求解決 自身的導航與定位 問題 ．也就是 Dm．~ntWhyte提 出 的 三 個 問 題 ：(1)”我 現 在 何 處 ?”，(2)”我 要 往 何 處 去 ?”，(3)”要 如 何 到 該 處 去?”。其 中 問題 (1)是 移 動 機 器 人 導 航 系統 中 的定 位 及 跟 蹤 問題 ，(2)(3)是 移 動機 器人 導 航 系 統 中 的 路徑 規劃 問題 。移 動 機 器 人 導航 與 定位 技 術 研 究 的 目的 就 是 解 決上 面 的 3個 問題 ．給 出 已知 和 未 知 環 境 下 移 動機 器 人 實 時 導 航 與 定 為 控 制 的 理 論 、方 法 與 關 鍵 技 術 ，并 驗 證 該 理 論 與 方 法 的 的 實用 性 ：提 出適 應 多種 環境 的 實 時導 航 策 略 和 具 有 良好 可 擴 展 性 的 移動 機 器 導航 體 系 結 構 ：未知 環 境 中 移 動 機 器 人 的 快 速環 境 建模 與 定 位 方 法 ：未 知環 境 中基 于 傳 感 器 的 移 動 機 器 人 局部 運 動 規 劃 理 論 與 方 法 ：與 未 知環 境 中移 動 機 器 人 導 航 控 制 相 關 的機 器 學 習的 基 礎 理 論 與 方 法 ；移 動 機 器 人 的 故 障 自診
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 。基于 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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嵌入式智能機器人平臺研究摘 要：針對傳統工業機器人采用的封閉式結構的局限性，在WindowsCE．NET系統基礎上，通過剪裁定制 ，去 除冗余的功能，搭建嵌入式智能機器人平臺．該智能機器人系統具有移動機器人需要的主要感知模塊，并有豐富的 運動控制接口及驅動模塊．同時 ，設計了多傳感器數據融合 、軌跡規劃、運動控制、無線網絡通信 、圖形人機界面等智 能機器人的測試軟件和應用模塊．該智能機器人平臺具有模塊化、易擴展、可移植、可定制、硬件體積小、功耗低、實 時性強、可靠性高等優點． 關鍵詞：智能機器人平臺；WindowsCE．NET；實時控制；自主機器人；雙目視覺；語音識別引言(Introduction) 隨著計算機技術 的快 速發展 ，機器 人技術也得 到了飛速發展．然而 ，現有機器人系統在硬件 和軟件 開發方面雖然已經趨于成熟，但依然存在一些問題． 它們的硬件多是專用的，軟件系統也多采用 Windows 2000或者 WindowsXP系統…．這些機器人系統 主要 存在以下一些缺點 ： (1)系統的實時性差．機器人控制系統是一個實 時性要求非常高的控制系統，作為一般桌面應用的 Windows和 Linux操作系統很難達到高實時性的要 求． ． (2)開放性 以及擴展性差．常見的機器人控制系 統存在的一個 問題就是 系統 的冗余大、開放性擴展 基金項 目：國家 自然科學基金 資助項 目(60475036) 收稿 日期 ：2005—05—16 性差，系統適用于特定的應用 ，不便于在硬件和軟件 上進行擴展和剪裁． (3)軟件的獨立性差．軟件結構及其邏輯結構依 賴于處理器硬件 ，難以在不同的系統 間移植． (4)缺少友好的人機交互界面． 2 系統概述(System description) 為促進當前智能機器人研究和應用，迫切需要 開發“具有開放式結構 的、模塊化 、標準化 的嵌 入式 智能機器人平臺”．這種智能機器人平臺具
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LabVIEWFPGA的三相鎖相環設計與實現摘要：針對傳統 ＦＰＧＡ 模式開發的鎖相環在實時人機交互方面的不足，設 計 了 基 于 ＬａｂＶＩＥＷ ＦＰＧＡ 技術的三相鎖相環；方 案 以 ｓｂＲＩＯ－９６３１模塊為硬件平臺，利用 ＬａｂＶＩＥＷ 編程控制 ＦＰＧＡ 邏輯，在 ＦＰＧＡ 中分三級流水線實現了基于ｄｑ變換的鎖相環算法，并通 過 ＦＩＦＯ 實時上傳采集信號、鎖定相位至 ＰＣ機，最后在 ＰＣ機上實現對鎖相環性能分析、ＰＩ參數調控和１ 三相鎖相環模型 三相鎖相環是基于靜止坐標變換和旋轉坐標變換 （ｄｑ變 換）的矢量變換實現的 ＶＣＯ 反饋控制。基于ｄｑ變換的改進型 鎖相環模型，在ｄｑ變換的基礎上提取正序分量進行 ＶＣＯ 反饋 控制，以抑制電壓不 平 衡 的 擾 動［４－５］，如 圖１所示。三相 信 號 首先經過靜止坐標變換到ａβ坐標系μａ、μβ，然后經過 Ｔ／４延時 單元和計算單元計算出三相信號的正序分量變換到ａβ坐 標 系 上的μａｐ 、μβｐ ，此時μａｐ 、μβｐ 是不帶電壓畸變干擾的分量，對 其進行旋轉坐標變換得到μｄ、μｑ。 ｕｑ ＝ｋ＊ｓｉｎ（ωｔ－ω０ｔ） （１） μｑ 的表達如式 （１）所 示，ｋ為與輸入電壓有關的數，ｗ、 ｗ０ 分別為輸入信號角頻率和鎖定信號角頻率。當μｑ 由交流變 量變為直流分量時，ｗ＝ｗ０，鎖 相環完 成 鑒 相，經 過 ＶＣＯ 控 制最終鎖定相位θ。 ２ 方案設計 系統方案如圖２所示，包括三相信號的輸入、信號鎖相和 實時調控３個部分。其中信號采集和鎖相處理在ｓｂＲＩＯ－９６３１ 模塊 實現，利 用ｓｂＲＩＯ－９６３１高速運行的特點，對 三 相信 號 進行采集、鎖相和輸出；ＰＩ參數和θ作為 ＦＰＧＡ 和 ＰＣ機的共 享變量實現數據交互，由ＰＣ機設置ＰＩ參數、
上傳時間： 2022-02-18
上傳用戶：XuVshu
基于LabVIEW2012FPGA模式的數據采集和存儲系統摘 要：為了提高數據采集系統精度，減少開發成本，提高開發效率，基于LabVIEW虛擬儀器開發工具研究并設計了一 種數據采集系統。該系統采用FPGA編程模式和網絡流技術實現大批量數據實時傳輸，并對數據進行分析處理和存儲。系 統硬件采用美國NI實時控制器CRIO?9025，實現16路數據可靠采集與存儲。實驗仿真及實際運行結果表明該數據采集系 統能夠精確地對數據進行實時采集以及分析處理，達到了項目要求。 關鍵詞：FPGA；FIFO；網絡流；數據采集系統；SQL數據庫 中圖分類號：TN98?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2014）14?0142?04 Data acquisition and storage system based on LabVIEW 2012FPGA pattern WANG Shu?dong1,2 ，WEI Kong?zhen1 ，LI Xiao?pei1 （1. College of Electrical and Information Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China； 2. Gansu Key Laboratory for Advanced Industrial Process Control，Lanzhou 730050，China）
上傳時間： 2022-02-18
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產品型號：VK2C22A/B 產品品牌：VINKA/永嘉微/永嘉微電 封裝形式：LQFP52/48 產品年份：新年份 聯 系 人：許先生 原廠直銷，工程服務，技術支持，價格最具優勢！QT247 VK2C22A/B概述： VK2C22A/B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大176點（44SEGx4COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據，也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品。 特點： ★ 工作電壓 2.4-5.5V ★ 內置32 kHz RC振蕩器 ★ 偏置電壓（BIAS）可配置為1/2、1/3 ★ COM周期（DUTY）為1/4 ★ 內置顯示RAM為44x4位 ★ 幀頻可配置為80Hz、160Hz ★ 省電模式（通過關顯示和關振蕩器進入）
標簽： VK2C 22 LCD 抗干擾 應用于 單相電表 液晶驅動 電表
上傳時間： 2022-02-19
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基于 ARM 的 BUCK 型開關電源的設計 王元月 （紹興職業技術學院 機電工程學院， 浙江 紹興 312000） 摘要： 為了滿足計算機、 通訊等行業對高性能電源產品的需求， 提出了一種基于 ARM 的 BUCK 型開關電源的設計 方案。 文中介紹了 BUCK 型的控制方式和并聯均流技術， 并在此基礎上給出了系統的硬件電路設計和嵌入式操作系 統軟件設計。 一并討論了過流保護、自動恢復等實際問題的實現方案。 實際應用表明， 基于 ARM 的 BUCK 型開關電 源具有高效率、高可靠性和高安全性的特點， 且其體積小、重量輕， 達到了設計要求。 關鍵詞： 開關電源； 并聯均流技術； 硬件電路設計； 軟件設計
上傳時間： 2022-02-23
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產品型號：VK2C22A/B 產品品牌：VINKA/永嘉微/永嘉微電 封裝形式：LQFP52/48 產品年份：新年份 聯 系 人：許先生 Q Q：191 888 5898 聯系手機：18898582398（信） 原廠直銷，工程服務，技術支持，價格最具優勢！QT262 VK2C22A/B概述： VK2C22A/B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大176點（44SEGx4COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據，也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品。 特點： ★ 工作電壓 2.4-5.5V ★ 內置32 kHz RC振蕩器 ★ 偏置電壓（BIAS）可配置為1/2、1/3 ★ COM周期（DUTY）為1/4 ★ 內置顯示RAM為44x4位 ★ 幀頻可配置為80Hz、160Hz ★ 省電模式（通過關顯示和關振蕩器進入）
標簽： C22 ESD LCD VK2 VK 2C 22 抗噪聲 防護 數字式
上傳時間： 2022-02-23
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