URG-04LX2维激光扫描测距传感器的应用试验研究

介绍了URG-04LX2维激光扫描测距传感器的测距原理和功能,采用全速USB和RS232C两种外部接口向传感器传输测距数据命令,读取距离数据并处理。测距试验表明,传感器能准确测量出到平面的距离,地板砖、白色纸、黄色纸和土壤等被测对象在2 m以内的测量误差小于10 mm,但不同材质或颜色的被测对象激光扫描传感器的测量精度存在一定差异。障碍物检测试验表明,传感器的数据能清晰地检测到障碍物,并获得障碍物在传感器坐标系内的坐标值和障碍物尺寸等参数,测量到的障碍物尺寸误差小于10 mm。     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

传感器技术在设计机器人中的应用研究

介绍了机器人采集环境信息的必要性以及超声波传感器在该方面存在的优势.针对机器人工作环境的特点,讲述了采用多传感器融合技术共同测距方法,弥补单一超声波传感器带来的缺陷.     

基于单片机的超声波测距系统设计

以STC89C52单片机作为核心控制电路,采用模块化的设计方案,以超声波传感器为检测功能部件,利用在空气中传播的超声波反射原理,结合单片机控制技术和超声波在空气中传播的时间差原理来测量距离。系统主要包括单片机控制模块、超声波测距模块以及距离显示模块。首先由超声波测距模块给单片机控制模块发送超声波并计时,然后由单片机控制模块统计数据并计算距离,最后由数码管显示模块显示出来测试的距离,完成测距。本设计测距精度可以达到3mm,并且能够提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能。     

WSN节点超声波测距技术研究

节点间测距是无线传感器网络中基于距离的定位算法的关键技术之一,为了降低节点成本,提高测距精度,提出了采用超声波非反射式测距技术实现WSN节点的测距。采用实验室自制的超声波收发模块与JN5148开发板作为硬件平台,在实验室与教学楼走廊进行了测距实验。实验结果表明,该测距系统可以达到较高的测距精度,能够为无线传感器网络的定位提供可靠的距离信息。     

智能灭火机器人设计中多传感器信息的应用

本文通过分析自适应加强数据融合算法分别融合多传感器检测距离、火焰信息,以准确判断火源目标,通过实践发现,设计多传感器信息的智能灭火机器人不但对软件系统测量误差小,而且对硬件系统测量误差也很小,同时还能准确反映出火灾信息,符合探测火情的要求,具有一定的应用价值.     

基于Arduino的双模式智能避障小车系统设计与实现

针对目前智能避障小车存在障碍物距离测量精度不高,存在探测盲区的问题,介绍了一种基于Arduino的智能避障系统。常见的超声波避障模块探测距离远不易受到干扰,但是反应时间长。红外测距探测距离近,测量速度快,精度高,但是受环境影响较大。利用Arduino作为主控系统,采用超声波测距、红外测距等多传感器信息融合的采集系统,优势互补,并通过对数据的算法优化,提升小车对环境的感测精度,有效提高了小车的避障成功率。基于Android开源平台的蓝牙串口通信APK,智能小车既可以自动避障,也可以接受人的帮助,进行人工避障,实现了手动和自动双操作模式,丰富了用户体验。实验证明,该系统运行稳定,对障碍物的探测更加精确,可有效实现全方位避障。     

一种机器人非视觉多传感器信息融合方法

当机器人配备多个传感器时，控制系统必须能够把来自不同传感器的数据融合为被测物体的准确表达。本文探讨了多传感器融合的体系结构和两级融合系统，并给出了运用实验结果。     

基于测距最小二乘的方位融合多传感器定位算法

在多部2D传感器组网目标定位中,为减小地球曲率对观测的影响,充分利用各传感器量测并解决观测方程的非线性最小二乘问题,提出了融合方位量测的测距最小二乘算法。该算法的实质是基于多部2D传感器设备的测距以及方位角信息,考虑地球曲率的影响建立等效的观测模型和非线性方程,通过数学变换将非线性系统转化为线性系统;利用纯距离最小二乘定位原理初步估算出目标的位置,然后融合各传感器的方位量测得到关于目标的最终位置估计。仿真实验表明,本方法在3部以上2D传感器观测并且测距误差较大而方位误差较小的情况下,可以修正测距最小二乘法在某些位置的定位误差,从而整体提高目标的定位精度。     

D频段雷达传感器测距装置

针对其他各类传感器在极限条件下测距的局限性及微波雷达的全天候工作特点,提出了一种基于调频连续波(FMCW)工作方式的低功耗雷达测距装置。该装置功耗为500 mW,以120 GHz毫米波雷达传感器芯片为核心,使用STM32芯片进行控制及信号处理,基于ADF4169芯片完成所需的调频源输出。在对弱差频信号作滤波、放大、采集及频域处理后,通过上位机进行距离显示。实验结果表明:在1.5 m的单目标距离测试范围内,测距精度为3 cm。该系统的研究对推进D频段雷达传感器的实际应用具有重要价值。     

Detection and Ranging System of Flight Aid Lights

Dynamic detection based on optics sensors and ranging radars is a new method to detect the luminous intensity of flight aid lights. The optics sensors can get the illumination information of each light, the ranging radar gets the distance information, and then data amalgamation technology is used to compute the luminous intensity of each light. A method to modify the errors of this dynamic detection system is presented. It avoids the accumulation error and measurement carrier＇s excursion error by using peak value detection based on optics sensors to estimate the accurate position of each light, then to modify the lights＇ lengthways distance information and transverse position information. The performance of the detection and ranging system is validated by some experiments and shown in pictures.     

基于双T选频网络的电脑鼠红外检测系统

本文以IEEE国际标准电脑鼠走迷宫竞赛为背景,针对目前红外检测系统多采用一体式红外接收传感器,只能判断有无障碍物、而无法进行测距,设计出基于双T选频网络的电脑鼠红外检测系统。该系统在Multisim仿真基础上,搭建硬件电路调试与测试,确定出选频网络的RC参数,采用PWM调制等措施减小外界干扰,根据接收传感器信号的强弱来...     

一种考虑传感器精度的数据自适应加权融合算法

为增强多传感器测量数据融合效果,在综合考虑传感器初始精度与实际测量精度的基础上,提出了一种改进的自适应加权融合算法。将证据理论中的修正证据距离引入传感器实际测量数据间距离计算,基于计算得出的测量数据间距离生成各数据融合时的测量权重值。当传感器精度已知或者能够计算得出时,将基于传感器精度生成的固定权重与测量权重相综合,生成最终权重;当传感器精度未知且无法计算得出时,将测量权重作为最终权重。基于多种典型算例对所提融合算法进行验证,结果表明所提算法融合效果较好,具有一定的理论意义和较好的工程实用价值。     

最小二乘法分段拟合红外测距系统

为了提高测距的红外测距的精度,提出了以MSP430F149单片机为控制核心,红外线发射接收模块为传感器,通过测量红外发射管发出的红外线反射的光线强度来测量距离。此系统将测量的光线强度转换为电压信号,并测得电压信号和距离的对应关系,最后通过最小二乘法进行分段拟合,得到电压信号和距离的关系式以实现测距。该红外测距系统误差达到1 mm,可以广泛近距离测距和汽车防撞系统中。     

应用于智能变送器的信息融合技术

信息融合是自动化信息综合处理技术,他可以提高多个传感器智能检测系统的性能,减少全体或单个传感器检测信息的损失,同时也能通过融合减小同一传感器不同参量间的相互影响.首先介绍了信息融合的基本原理,然后结合本智能变送器系统,给出了实验标定数据并对结果进行了分析,实验证明信息融合技术确实大大提高系统的精度和稳定性.     

大型矿用卡车超声波蝇眼系统研究

根据苍蝇眼睛的仿生学原理,提出了一种基于伪随机码扩频超声波测距和CAN总线的大型矿用卡车低速防撞和预警超声波蝇眼系统。蝇眼系统以DSP为控制核心,以分布于车身四周的4组共12对超声波传感器为复眼,通过每组3对传感器数据关联定位实现无盲区测距和全方位避障。给出了系统的功能结构、工作原理和软硬件设计,实验结果表明,该蝇眼系统的测量距离、精度、准确度和抗干扰性等指标都达到较高水平,能满足大型矿用卡车的低速防撞要求。     

基于分级信息融合的引信多模融合

为了提高引信的准确性,结合当前微型毫米波雷达、激光传感器、微机电系统( MEMS)传感器对目标的探测能力,提出了一种引信多模融合策略。以传感器受环境影响的主要因素为输入,构建环境影响贝叶斯网络,形成传感器可靠性权重分配;通过建立传感器量测加权融合,形成测距与加速度两级融合综合处理获得目标准确位置信息,从而提高量测可靠性,为准确引爆提供支撑。实验表明该算法可提高测距准确性且对不同环境具有较好的适应性。     

A Temperature Compensated Ultrasonic Sensor Operating in Air for Distance and Proximity Measurements

An ultrasonic sensor operating in air was developed to measure distance (up to 100 cm) or to operate as a proximity sensor in a presettable distance range. The error in the measured distance is about ±1 mm while the accuracy is maintained within ±1 percent of the reading in the whole temperature range from -20°C to +110°C, being the temperature dependence of the sound velocity electronically compensated. As a proximity sensor it can overcome most of the drawbacks and limitations of inductive, capacitive, optical, and Hall-effect commercial proximity sensors.     

基于无线通讯的物体运动轨迹测量仪的设计

运动轨迹检测仪在行走距离估计、导航系统、人机交互等领域具有广泛的应用.该论文以STM32F103单片机、NRF24L01无线通讯模块、MPU-6050运动传感器、HMC5883电子罗盘、TFTLCD液晶屏等模块,设计一种可无线测量物体运动轨迹的仪器.通过运动传感器采集的加速度和偏转角度α,以及电子罗盘采集的偏转角度θ,利用无线模块传递采集数据,然后将数据进行角度修正,采用适当的数据融合算法,欧拉角法描述物体坐标系相对于地理坐标系的空间角位置关系,能精准计算物体每一时刻的速度和位移,然后通过液晶显示,可观察到物体每一时刻的运动状态.将获取的运动状态数据通过串口发送至PC机,用Matlab仿真软件获取物体的运动轨迹图形.     

基于无线通讯的物体运动轨迹测量仪的设计

运动轨迹检测仪在行走距离估计、导航系统、人机交互等领域具有广泛的应用.该论文以STM32F103单片机、NRF24L01无线通讯模块、MPU-6050运动传感器、HMC5883电子罗盘、TFTLCD液晶屏等模块,设计一种可无线测量物体运动轨迹的仪器.通过运动传感器采集的加速度和偏转角度α,以及电子罗盘采集的偏转角度θ,利用无线模块传递采集数据,然后将数据进行角度修正,采用适当的数据融合算法,欧拉角法描述物体坐标系相对于地理坐标系的空间角位置关系,能精准计算物体每一时刻的速度和位移,然后通过液晶显示,可观察到物体每一时刻的运动状态.将获取的运动状态数据通过串口发送至PC机,用Matlab仿真软件获取物体的运动轨迹图形.