用三点法实现机器人三维位置测量的研究摘 要 :提 出 了一 种 微 小 爬 壁 机 器 人 三 维 位 置 测 量 的新 方 法 。笔 者 通 过 深 入 分 析 研 究各 种 位 置 测 控 方 法 与 系 统 ,提 出采 用单 目视 觉方 法 中的 聚 焦法 ,以 CCD作 为 传 感 器 ,用 三 点 法 实现 对 机 器 人 的 三 维 位 置 测 量 。 验 证性 实验 结果表 明 ,本研 究提 出的测 量原 理和 系统是 正 确 可行 的 。 关键词 :机 器人 ;位置 测量 ;CCD传 感 器 ;单 目视 觉 ;摄 像 机 标 定 中 图分 类 号 :TP242.6 文 献 标 识 码 :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 位置测量技 术是智 能机 器人 的关键 技术 ,是各 种 机器人控 制系统 中极 为重 要 的环节 ,也 是 国内外研 究 的热点所 在。 按 照测试 系统 与被 测机 器 人 的关 系 ,可 以将位 置 测量技术 分为接触 式和非接触式 两大类 。接触 式测量 系统 由于在测 量过程 中或多或少地 对机器人施 加 了载 荷 ,因而仅适用于静 态 位置测 量 。而动 态 位 置测量 系 统 主要分 5类 :①激光跟踪 系统 ;@ CCD交 互测量 收 稿 日期 :2001—07—03 基 金项 目:国家 863高科技 研 究 资助 项 目(9804-06);教 育 部 高 等 学校 骨干教 师 资助 计 3t,j项 目 作者 简 介 :张 智海 (1973一 ),男 ,工 学硕 士 ,主 要 研 究 方 向 为 智 能 机 器人 测 控 技 术 。 系统 ;③ 超声波 测量 系统 ;④ PSD(positionsensitivede— vice)位 置 测 量 系统 ;⑤ 带 有 接 近觉 传 感 器 的 测量 系 统 。位置测量 还可 以从另一个分类 角度划分为主动式 测量和被动 式测 量 。主动式测 量主要可 以分为结 构光方法和激光 自动聚焦法两类 。被 动式测量 主要 可 以分为双 目视 觉 、三 目视觉 、单 目视觉 等方法 。 对 比以上各种方法 的 优缺 点 ,针对 笔者 研制 的微 小爬壁机器人 的空 间三 维位 置 测量 的要 求 ,测量 系统 必须满足尺 寸小 、分 辨率 高 、稳定 性 和可 靠性 好 、时 间 响应快等特 点 ,提 出了采用 单 目视觉方法 中的聚焦法 , 选用 CCD作 为传感器 ,用 三点法实现对机器人 的三维 位置测量 ,并用 Matlab和 V
标签: 机器人
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移动机器人导航与定位技术随 着 计 算机 技 术 、微 电 子 技 术 、网 络 技 术 等 的快 速 发 展 ,特 别是 通 讯 技 术 的进 步 。机 器 人 技 术 也 得 到 了飞 速 发 展 ,移 动机 器 人 的 关键 技 术 得 到 深 入 而 广 泛 的研 究 。并 且 部 分 已经 走 向成 熟 , 移 动 机 器 人 应 用 领 域 不 断扩 展 ,与 制 造 业 相 比 ,移动 机 器 人 的 工 作 环 境 具 有 非 结 构 化 和 不 确 定 性 。因而 对机 器人 的要 求 更 高 。不 仅 要 求 机 器 人 完 成 一 定 的 功 能 ,还 需 要 机 器 人具 有 行 走 功 能 。对 外感 知 能力 以及 局 部 的 自主 规 划 能 力等 ,因 此 移 动机 器 人 的 导 航 与 定位 技 术 成 为 智 能机 器 人 领 域 的一 个 重 要 研 究 方 向 .也 是 智 能移 动 机 器 人 的一 项 关 键 技 术 。 多年 来 国际 国 内都 有 大 量 的 科技 工 作 者 致 力 于 这 方 面 的研 究 开 发 工作 .因 而 对 许 多 问题 的 认 识 与求 解 都 取 得 了长 足 的 发 展 。在 某 些特 定 的 应用 领 域 ,移 动 机 器人 导航 技 术 已得 到 了实 际 应用 。本 文 介 绍 了移 动机 器人 导 航 技 术 研 究 中的 相 关 关 键 技 术 。 2移动 机 器 人导 航 与定位 研 究 的 目的 移 动 机 器 人 根 据 运 动 行 为 方 式 分 为 自主 和 半 自主 式 .根 据 应 用 的环 境 有 室 内和 室 外 机器 人之 分 。无 论 哪 种 移动 机 器人 。在 它的运动过程 中始终要求解决 自身的导航与定位 问题 .也就是 Dm.~ntWhyte提 出 的 三 个 问 题 :(1)”我 现 在 何 处 ?”,(2)”我 要 往 何 处 去 ?”,(3)”要 如 何 到 该 处 去?”。其 中 问题 (1)是 移 动 机 器 人 导 航 系统 中 的定 位 及 跟 踪 问题 ,(2)(3)是 移 动机 器人 导 航 系 统 中 的 路径 规划 问题 。移 动 机 器 人 导航 与 定位 技 术 研 究 的 目的 就 是 解 决上 面 的 3个 问题 .给 出 已知 和 未 知 环 境 下 移 动机 器 人 实 时 导 航 与 定 为 控 制 的 理 论 、方 法 与 关 键 技 术 ,并 验 证 该 理 论 与 方 法 的 的 实用 性 :提 出适 应 多种 环境 的 实 时导 航 策 略 和 具 有 良好 可 扩 展 性 的 移动 机 器 导航 体 系 结 构 :未知 环 境 中 移 动 机 器 人 的 快 速环 境 建模 与 定 位 方 法 :未 知环 境 中基 于 传 感 器 的 移 动 机 器 人 局部 运 动 规 划 理 论 与 方 法 :与 未 知环 境 中移 动 机 器 人 导 航 控 制 相 关 的机 器 学 习的 基 础 理 论 与 方 法 ;移 动 机 器 人 的 故 障 自诊
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神经网络在智能机器人导航系统中的应用研究1神经网络在环境感知中的应 用 对环境 的感 知 ,环境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 环境中的障碍物的几何形状是不确定的,常用的表示方浩是 槽格法。如果用册格法表示范围较大的工作环境,在满足 精度要求 的情况下,必定要占用大量的内存,并且采用栅 格法进行路径规划,其计算量是相当大的。Kohon~n自组织 神经瞬络为机器人对未知环境的蒜知提供了一条途径。 Kohone~冲经网络是一十自组织神经网络,其学习的结 果能体现出输入样本的分布情况,从而对输入样本实现数 据压缩 。基于 网络 的这些特 性,可采 用K0h0n曲 神经元 的 权向量来表示 自由空间,其方法是在 自由空间中随机地选 取坐标点xltl【可由传感器获得】作为网络输入,神经嘲络通 过对大量的输八样本的学习,其神经元就会体现出一定的 分布形 式 学习过程如下:开 始时网络的权值随机地赋值 , 其后接下式进行学 习: , 、 Jm(,)+叫f)f,)一珥ff)) ∈N,(f) (,) VfeN.(f1 其 中M(f1:神经元 1在t时刻对 应的权值 ;a(∽ 谓整系 数 ; (『l网络的输八矢量;Ⅳ():学习的 I域。每个神经元能最 大限度 地表示一 定 的自由空间 。神经 元权 向量的最 小生成 树可以表示出自由空问的基本框架。网络学习的邻域 (,) 可 以动 态地 定义 成矩形 、多边 形 。神经 元数量 的选取取 决 于环境 的复杂度 ,如果神 经元 的数量 太少 .它们就 不能 覆 盖整十空间,结果会导致节点穿过障碍物区域 如果节点 妁数量太大 .节点就会表示更多的区域,也就得不到距障 碍物的最大距离。在这种情况下,节点是对整个 自由空间 的学 习,而不是 学习最 小框架空 间 。节 点的数 量可 以动态 地定义,在每个学习阶段的结柬.机器人会检查所有的路 径.如检铡刊路径上有障碍物 ,就意味着没有足够的节点 来 覆盖整 十 自由窑 间,需要增加 网络节点来 重新学 习 所 138一 以为了收敛于最小框架表示 ,应该采用较少的网络 节点升 始学习,逐步增加其数量。这种方法比较适台对拥挤的'E{= 境的学习,自由空间教小,就可用线段表示;若自由空问 较大,就需要由二维结构表示 。 采用Kohonen~冲经阿络表示环境是一个新的方法。由 于网络的并行结构,可在较短的时间内进行大量的计算。并 且不需要了解障碍物的过细信息.如形状、位置等 通过 学习可用树结构表示自由空问的基本框架,起、终点问路 径 可利用树的遍 历技术报容易地被找到 在机器人对环境的感知的过程中,可采用人】:神经嘲 络技术对 多传 感器的信息进 行融台 。由于单个传感器仅能 提 供部分不 完全 的环境信息 ,因此只有秉 甩 多种传感器 才 能提高机器凡的感知能力。 2 神经 网络在局部路径规射中的应 用 局部路径 规删足称动吝避碰 规划 ,足以全局规荆为指 导 利用在线得到的局部环境信息,在尽可能短的时问内
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基于ROK101007型蓝牙模块和TMS320C54x型DSP的家用医疗保健智能机器人设计摘要:未来社会将会越来越重视 医疗保健服务 ,提 出一种新型智能机 器人 ,就其在数字化 家庭医疗 保健方面的应用进行模型设计 ,并将蓝牙技术应用在智能机器人与医疗仪器和控制 PC的通信 中。 关 键 词 :数字化家庭 ;智能机器人 ;侍感器;蓝牙技术;医疗保健 ;ROKl0l007;TMS320C54x 中 图分 类号 :R197.39 文献标 识码 :A 文章编 号 :1006—6977(2006)02—0数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元 。 所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部网络提供覆盖 整个家庭的智能化服务 ,包括数据通信、家庭娱乐 和 信息家电控制功能。 数字化家庭设计 的一项主要内容是通信功能的 实现 ,包括家庭 与外界的通信及家庭 内部相关设施 之间的通信。从现在的发展来看,外部的通信主要 通过宽带接入 Internet,而家庭 内部的通信,笔者采 用 目前 比较具有竞争力的蓝牙 (Bluetooth)无线接入 技术。 传统的数字化家庭采用 PC进行总体控制 ,缺 乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备 多种外部传感器的智能机器人 ,将此智能机器人视 作家庭成员,通过它实现对数字化家庭的控制。 本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健 方面的应用进行模型设计 ,在智能机器人与医疗仪 器和控制 PC的通信采用蓝牙技术 。整个系统 的成 本较低 ,功能较为全面,扩展应用非常广阔,具有极 大的市场潜力。 2 智能机器 人的总体设计 2.1 智能机器人的多传感器 系统 机器人智能技术 中最为重要 的相关领域是机器 人 的多感觉系统和多传感信息 的集成与融合【l1,统 称为智能系统的硬件和软件部分 。视觉 、听觉、力觉、 触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信 息融合使用 ,可使机器人完成实时图像传输、语音识 别 、景物辨别、定位 、自动避障、目标物探测等重要功 能;给机器人加上相关的医疗模块(CCD、CAMERA、 立体麦克风 、图像采集卡等 )和专用医疗传感器部 件 ,再加上 医疗专家系统就可以实现医疗保健和远 程 医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图 如 图 1
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电子书-单片机硬件电路设计238页第 章 智能化/网络化传感器及接口技术 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理 (计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,被广泛用于工农业生产、国防、科研和 生活领域。本章专门介绍智能化温度传感器、转速传感器、加速度传感器、液位传感器以及网 络化智能精密压力传感器的工作原理、接口技术及典型应用。 智能化集成温度传感器的产品分类及发展趋势 近百年来,温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段; 传统的分立式温度传感器(含 敏感元件) 模拟集成温度传感器 制器; 智能温度传感器。目前,国际上新型温度传 感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 集成温度传感器的产品分类 模拟集成温度传感器 集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感 器。模拟集成温度传感器是在 世纪 年代问世的,它是将温度传感器集成在一个芯片上、 可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用 。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单 一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗,适合远距离 测温、控温,不需要进行非线性校准。外围电路简单,它是目前在国内外应用最为普遍的一种 集成传感器。典型产品有 等。
上传时间: 2022-03-23
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针 对 日 常 生 活 中 人 们 热 衷 于 盆 栽 种 植 但 又 因 工 作 繁 忙 而 忘 记 浇 水 导 致 盆 栽 枯 死 的 问 题 , 本 文 提出 采 用 STM32 作 为 系 统 主 控 芯 片 , 构 建 一 个 “ 手 机 APP + 现 场 传 感 器 控 制 ” 的 智 能 监 控 种 植 系 统 。 通 过 对 指 定植 物 种 植 环 境 的 温 度 、 湿 度 数 据 进 行 统 计 分 析 , 能 实 现 自 动 浇 灌 、 调 整 光 照 、 远 程 告 警 及 无 线 监 控 等 功 能 , 最 终实 现 盆 栽 智 能 种 植 , 为 盆 栽 种 植 爱 好 者 提 供 便 利 。 本 系 统 设 计 具 有 简 单 、 实 用 性 强 、 可 靠 性 高 等 特 点 。
上传时间: 2022-04-28
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新版本無人機.刷機用借助此實際應用程序,管理無人機的所有區域,例如電動機,GPS,傳感器,陀螺儀,接收器,端口和固件INAV-Chrome 的配置器中的新功能:修復了導致加速度計校準失敗的錯誤支持DJI FPV系統配置輸出選項卡中的怠速節氣門和馬達極現在可以在“混合器”選項卡中選擇“漫遊者”和“船用”平台。 固件方面的支持仍然有限!閱讀完整的變更日誌 在過去的幾年中,無人駕駛飛機取得了相當大的進步,越來越多的人能夠獲取和使用無人機。 不用說,無人機可以基於特定固件在一組命令上運行。 在這方面, 用於Chrome的INAV-Configurator隨附的工具可幫助您輕鬆配置無人機的各個方面。支持多種硬件配置首先要提到的一件事是,要求Google Chrome瀏覽器能夠訪問INAV-Chrome的配置器功能。 儘管它已集成到Chrome中,但它可以作為獨立應用程序運行,甚至可以脫機使用,而與瀏覽器無關。 您甚至可以從Google Apps菜單為其創建桌面快捷方式。不用說,另一個要求是實際的飛行裝置。 該應用程序支持所有支持INAV的硬件配置,例如Sirius AIR3,SPRacingF3,Vortex,Sparky,DoDo,CC3D / EVO,Flip32 / + / Deluxe,DragonFly32,CJMCU Microquad,Chebuzz F3,STM32F3Discovery,Hermit ,Naze32 Tricopter框架和Skyline32。該窗口非常直觀,並提供各種令人印象深刻的提示和文檔。 在上方的工具欄上,您可以找到連接選項,這些選項可以通過COM端口,手動選擇或無線模式進行。 您也可以選擇自動連接。 連接後,您可以在上方的工具欄中查看設備的功能,並在側面板中輕鬆瀏覽配置選項。管理傳感器,電機,端口和固件本。
标签: configurator 无人机
上传时间: 2022-06-09
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移动通信深刻地改变了人们的生活,面向2020年,为了应对未来爆炸式的流量增长、海量的设备连接和不断涌现的新业务新场景,第五代移动通信系统应运而生。2015年6月ITU定义的5G未来移动应用包括以下三大领域:» 增强型移动宽带 (eMBB):人的通信是移动通信需要优先满足的基础需求。未来eMBB将通过更高的带宽和更短的时延继续提升人类的视觉体验;» 大规模机器类通信(mMTC):针对万物互联的垂直行业,IoT产业发展迅速,未来将出现大量的移动通信传感器网络,对接入数量和能效有很高要求;» 高可靠低时延通信(uRLLC):针对特殊垂直行业,例如自动驾驶、远程医疗、智能电网等需要高可靠性+低时延的业务需求。
上传时间: 2022-06-12
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地感线圈车检器在51单片机的实现,成熟!
上传时间: 2013-05-29
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無線感測器已變得越來越普及,短期內其開發和部署數量將急遽增加。而無線通訊技術的突飛猛進,也使得智慧型網路中的無線感測器能夠緊密互連。此外,系統單晶片(SoC)的密度不斷提高,讓各式各樣的多功能、小尺寸無線感測器系統相繼問市。儘管如此,工程師仍面臨一個重大的挑戰:即電源消耗。
上传时间: 2013-10-30
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