基于红外同步的收发分离超声测距系统的研究

传统的超声测距是基于测量超声反射回波所耗费时间的方法而进行的,该方法无法实现两个分离点目标距离的测定. 本文设计了一种利用红外同步信号控制两个分离点目标的测距系统. 文中阐述了该方法的实现原理,给出了收发分离超声测距系统的电路设计,分析了收、发两端超声波传播过程中产生的时间误差来源,并修正了超声波测距公式,以提高测量精度. 该系统电路实现简单,测距精度可达到1.5 mm左右,具有很好的实际应用价值.     

面向球型障碍物的六足机器人越障步态研究

以多自由度六足机器人为研究对象,针对球型障碍物的模型特点,研究其爬越球型障碍物时的行走步态,以找到一种适合的越障步态并分析越障时的稳定性。在仿真软件中建立虚拟样机模型,动态模拟对球型障碍物的越障运动。模拟结果表明：在该行走步态下控制的六足机器人能平稳地爬越球型障碍物。     

导盲机器人中超声波测距系统的研究

研究了一种基于AT89S51单片机作为控制系统的导盲机器人超声波测距系统,分析了超声波测距的工作原理,并对该控制系统的软硬件进行了设计,最后又对测距误差进行了研究,提高了精度,能够很好地在导盲机器人中应用.     

基于超声测距的障碍物形状识别

针对超声测距对目标障碍物形状识别问题,利用三个超声波传感器组成探测器,设计了超声测距目标识别电路,通过测量超声波发射脉冲与反射波脉冲之间的时间间隔,可计算出障碍物到探测装置之间的距离;根据物体反射的超声波脉冲到达两个接收器的时间不同,可确定出障碍物表面的边角形状.同时,用Visual studio 2005软件进行了移动避障仿真.实验表明,这种利用三个超声波脉冲传感器探测障碍物边角形状的方法是有效的.     

基于红外测距技术的预防近视系统设计

针对当前学生近视问题日趋严重现象,总结了患近视的一个重要原因是过度看近,依据红外测距原理,提出了利用红外测距技术来预防近视的方法并进行了系统设计。采用GP2D12红外测距传感器作为信号采集装置,将采集的数据进行实验分析、处理,得出了线性化公式。信号线性化后通过ADC0809转换为数字信号,输入AT89S51单片机中处理。当使用者过度看近时,警告电路工作,告知调整坐姿,同时对人眼离书或者笔的距离进行动态显示,达到有效预防近视目的。     

双目视觉在类人机器人测距中的应用

为实现类人机器人对复杂目标高精度识别并测量出目标实际距离,提出一种双目目标识别与测距方法. 首先利用棋盘标定法对摄像机进行标定并捕获图像;然后利用局部二值模式算子（LBP）和优化后支持向量机（SVM）对目标进行识别;在识别的基础上,再采用尺度不变特征变换（SIFT）算法对特征点进行匹配并根据三角测距原理计算出目标实际距离. 实验结果表明该方法不但减少了人为参数指定,并且提高了特征点匹配效率,测距精度能够达到94%以上,满足类人机器人高精度测距和实时性要求.     

教育机器人超声波测距系统的设计与实现

以MC68HC908QB8为载体，实现了一种应用于教育机器人平台的超声波测距系统，给出了硬件电路原理图和软件设计流程图，分析了产生测量误差的原因，并提出了解决的途径和方法。     

气象要素探测机器人的设计及测距准确度

将气象传感器引入到机器人系统中,自主研发了一种气象要素探测机器人,该机器人基于C8051F120内核,能够实时检测声纳、温度、湿度、气压、风速、风向等气象要素以及机器人自身的位姿,通过对位姿的判断可进一步进行自主导航和环境建模.采用中值滤波和曲线拟合,可以准确计算气象探测机器人与障碍物的距离,为进一步的研究提供了可靠保障.     

基于障碍物影响系数的机器人路径规划方法

针对机器人在未知环境中需要进行路径规划,提出了障碍物影响系数的概念,设计了一个结合全局环境信息和机器人局部探测信息的综合评价函数来确定机器人的下一步运动位置,从而使机器人可以无碰撞和较快地到达目标点.障碍物影响系数的添加改善并拓展了全局规划的适用性,使机器人可以在未知环境中进行路径规划,并通过几个仿真实验验证了该规划方法的可行性.     

基于伪最小平移距离的机器人避障研究

针对机器人在非自由工作环境中的运动问题,需要对机器人与工作空间中的障碍物进行碰撞检测,并规划出无碰撞的运动路径。首先采用了伪最小平移距离作为计算空间几何体之间相对位置的距离函数,并通过伪最小平移距离确定机器人与障碍物嵌入最严重的点,然后采用假设-修正法对机器人运动路径进行重新规划、反复迭代从而生成一条无碰撞的运动轨迹。最后对冗余度为1的平面三自由度机器人碰撞问题进行了轨迹规划的仿真,结果表明该方法对于检测类似机器人手臂等凸体之间的距离及无碰撞路径生成是有效的。     

步行机器人静稳定跨越直立障碍能量分析

对四足步行机器人静稳定跨越直立障碍时的运动能量进行了分析．给出了能量分析模 型、关节驱动功率推导以及跨越直立障碍的步态解析,考察了驱动能量与躯体运动姿势、步态参 数、结构配置之间的关系．     

移动机器人的避障模糊算法

超声波传感器是移动机器人避障常采用的传感器,但是存在缺点,如三角误差,多次反射.采用多个超声波传感器的模糊避障算法,通过此算法,降低干扰,用VB编写了仿真软件,对算法进行可行性的分析.结果表明,该模糊算法可以实现机器人的安全避障.     

一种基于数字图像的空间测距算法及仪器研发

根据相机小孔成像原理,建立基于数字图像的空间测距数学模型,利用双目相机采集被测物在空间坐标系的平面图像信息(像素坐标),标定相机内外部参数,确定像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系和世界坐标系之间的关系,通过平面图像上的像素坐标计算被测物两点之间的空间距离。按照便携式、低功耗、兼容性的原则,研制基于数字图像的空间测距仪器,设计仪器的图像采集、数据传输、数据交换、数据处理模块。实验证明基于数字图像的空间测距仪器的测量误差小于1%,在机器人视觉、非接触工程测量、智能制造等领域具有广泛的使用价值。     

整车遥控距离测试方法的研究

目前关于整车的遥控测试尚无一个统一的方法,一些汽车厂大体只要求遥控距离,而对实际测试方法却没有明确,这就可能导致每次测试出来的结果不同。如果对测试方法做一个比较全面的分析,找出关键的测试因素,那么在实际测试过程中只要尽量去注意,我们就可以对一台整车的遥控性能做一个比较正确、全面的测试。     

靶载光电脱靶量测量系统设计

针对靶场试验需求,在靶船上设计了脱靶量测量系统。基于双站交会测量方法,采用4台高速摄像系统,将其分别布置在靶船的艏艉,实现方位360°周视成像;不同作用距离下对成像大小进行了计算,得出在50m作用距离下,最小交汇角达10°时,交会测量误差不大于3m;计算了靶船摇摆带来的系统误差。该系统实现了对试验中目标着靶末段落点偏差测量。     

基于立体视觉的移动机器人障碍检测算法研究

针对室内导航环境的特点以及匹配精度和匹配算法的实时性问题,本文提出了一种基于区域分割的障碍检测方法。通过区域分割,把图像对应点的匹配问题简化为区域边界点的匹配,提高了匹配的精度。分割后的区域作为一个独立的对象进行处理,障碍物三维信息计算转化为视差的判断,提高了匹配的速度。该算法能够实现在室内环境下的实时障碍检测,不需要利用环境的先验知识,具有较强的自适应性。实验结果表明了该方法的有效性。     

使用交叉距离最小化算法设计支持向量机

针对核方法在处理非线性可分数据问题上的优势,将一种硬间隔无核支持向量机——交叉距离最小化算法(cross distance minimization algorithm,CDMA)推广到带核的版本,称为带核的交叉距离最小化算法(kernel cross distance minimization algorithm,KCDMA).利用乘子将交叉距离最小化算法表示为内积的形式,然后使用核函数代替内积运算,并且引入二次惩罚,这样扩展后的模型能处理非线性可分数据集,并且允许一定的分类偏差.实验结果表明,与一些经典的支持向量机方法相比,该方法具有明显的竞争力.     

一种新型激光三角形测距方法

提出了一种基于激光三角形的测距方法．该测距装置由激光器、反射镜、两个探测器及相关的检测电路组成，通过计算给出了最优的设计参数值．