基于多传感器的自动寻迹轮式机器人设计

本文介绍了一种基于嵌入式微处理器S3C2410和融合多种传感器控制的轮式移动机器人。具体分析了各个模块的设计．实现了机器人的自动避障测距、寻迹、显示等功能。实验证明,该机器人控制系统具有模块化、易扩展、硬件体积小、功耗低及可靠性高等优点。     

多模块式移动机器人系统的自组织协作行为

设计了一种新颖的、由4个基本功能模块组成的模块式移动机器人.针对多模块式移动机器人系统在复杂环境下的自组织协作行为,提出了目标趋向控制、多障碍物避障和自组织协调3种运动策略.分析了多机器人目标趋向运动的方向选择规则;描述了基于“感知 动作”的多障碍物避障控制策略,实现了多机器人连续避障并到达指定目标点;研究了多机器人的协调运动策略,通过多机器人协作完成了单机器人无法完成的搬重物、过台阶等任务.三维仿真结果表明了该控制策略对不同环境、多障碍物条件下多机器人协作行为的适应性.     

基于Arduino 模块化机器人视觉系统的研究与设计

基于视觉系统的移动机器人是近年来机器人研究领域的热点,机器人视觉在自动化生产中也变得越来越重要.本文以移动机器人为载体,重点研究并设计了一套移动机器人视觉系统,以视觉系统在移动机器人中的应用为主线,简单介绍了视觉系统中摄像机标定,着重阐述视觉系统对目标的识别与定位以及视觉系统在移动机器人的应用.文中所设计的移动机器人采用Arduino MEGA2560单片机作为主控芯片,负责测距传感器数据采集、定位传感器位置确定、视觉系统伺服控制、驱动电机以及驱动舵机转向等.试验验证移动机器人能准确的运动到目标物体位置,很好的完成既定的任务,移动机器人的视觉系统有效可靠.     

多移动机器人鲁棒容错编队控制算法研究

针对基于领航者-跟随者编队架构的多移动机器人系统,考虑存在执行器故障且拓扑结构为非平衡拓扑的情况,给出了多移动机器人实现编队运行的鲁棒容错控制算法。利用反馈线性化、降价等方法处理机器人模型的非线性及非完整约束等问题;考虑非平衡拓扑结构下的执行器故障问题,设计基于领航者-跟随者法的鲁棒容错控制方法;最后在Matlab/Simulink环境下对算法进行了软件仿真,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

多移动机器人鲁棒容错编队控制算法研究

针对基于领航者-跟随者编队架构的多移动机器人系统,考虑存在执行器故障且拓扑结构为非平衡拓扑的情况,给出了多移动机器人实现编队运行的鲁棒容错控制算法。利用反馈线性化、降价等方法处理机器人模型的非线性及非完整约束等问题;考虑非平衡拓扑结构下的执行器故障问题,设计基于领航者-跟随者法的鲁棒容错控制方法;最后在Matlab/Simulink环境下对算法进行了软件仿真,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
     

一种高精度多传感器融合测距系统

通过测距系统计算机器人运动路径是机器人壁障、路径规划以及协作编队关键技术之一。根据移动机器人工作环境地形复杂、光线差等特点,采用高精度激光传感器和超声波传感器协同测距,以ARM9为核心设计了软硬件,在此基础上,研究了自适应加权平均数据融合算法,并分析了各传感器的误差和方差。经实验统计,多传感器融合比单一传感器测量精度平均提高了47%,测量误差减小到0.5 cm以内,表明本系统提高了测量精度和可靠性。     

基于主动信标和航位推测法的多机器人位置最优估计

针对一种新的多机器人交替定位方式,研究基于主动信标和航位推测法的多机器人位置估计算法. 指定多机器人中的3个保持静止作为信标机器人(不一定始终是同样3个机器人),其它机器人作为移动机器人. 通过超声波测距得到移动机器人与3个信标机器人的距离,并通过IEKF(iterated EKF)算法将距离信息和移动机器人的航位推测信息相融合,实现移动机器人位置的最佳估计. 轮流交换机器人作为主动信标的角色,即可实现多机器人的位置估计. 实验验证结果表明,移动机器人的位置估计误差在±10 mm之内;该方法有效,且不需要在环境中设置固定信标,可应用于未知环境.     

基于STC89C52控制系统的校园送餐机器人设计

针对校园安全和学生送餐需求,设计了一种以STC89C52单片机为控制核心的全自动校园送餐机器人。送餐机器人由通过吸盘式直流牵引电磁铁连接的自主行走单元和外卖箱单元组成。控制系统作为送餐机器人的核心,由主控模块、红外传感器模块、超声波避障模块、电机驱动模块、电源模块等部分组成,具有路径识别和自主避障的功能,可以准确地识别目标路径。自主行走单元系统采用PWM调控机器人的速度,安装在机器人底盘上的新型集成红外传感器DRS3100对轨道形状及宽度进行循迹,并将检测到的信号传输给STC89C52,控制机器人左右电机的运转,进而调整运行方向或停止。应用超声波测距模块,通过单片机及程序的控制使送餐机器人在检测到距离障碍物20 cm左右时停止工作。使用运动函数控制机器人的动作完成全自动化送餐。在试制的样机上进行了机器人控制系统性能测试,实验结果表明,该送餐机器人运动平稳,适应能力强,具有很高的实用价值。     

机器人定位技术中的测距研究

随着科技的发展,移动机器人技术受到了人们的高度重视,而对机器人行动路线的规划是非常必要的。因此,提高机器人以视觉功能对环境的理解具有非常重要的作用。本文首先介绍了机器人定位中的测距技术的基本原理及其应用,论述了视觉测距的理论基础。其次分析了视觉测距模型,然后在此基础上介绍双目测距系统的实现并搭建系统进行了验证。实验证明模型误差的理论分析与实验结果基本相符。     

基于STC89C52单片机的自动泊车智能小车的设计与实现

设计一款具有自动泊车功能的智能小车,小车以STC89C52单片机为控制核心,系统由电机驱动模块、红外避障模块、超声波测距模块、LCD显示模块等部分组成.单片机产生两路PWM波控制小车的转向和速度,避障模块采用红外对管交叉避障方式检测小车在行驶过程遇到的障碍物,超声波测距模块用于测量小车在泊车过程中车身与车库墙壁之间的距离,LCD显示模块用于显示小车的实时速度、当前距离等基本信息.测试结果表明,系统性能稳定,小车能实现智能避障和自动泊车功能.     

双足步行机器人控制电路设计与实现

提出和实现了一种具有语音控制和无线下载功能的双足步行教育机器人的控制电路。系统采用双单片机处理系统,其中包括步行控制电路、红外避障电路、超声波测距电路、语音发音识别电路和电脑无线通讯电路。基于此控制电路的双足步行机器人,具有很好的学习扩展性和新颖性。     

用于移动机器人导航的多超声测距系统软硬件设计

本文给出了移动机器人导航系统中超声测距系统软硬件设计，包括测距数据的获得及通讯等，经在ＴＩＴ－１型移动机器人上实验验证，测距距离（０．３～５）米，精度±４厘米，可以满足移动机器人室内环境导航的要求．     

基于单片机的超声波倒车雷达系统设计

利用超声波测距原理,出于低成本、高精度的目的,提出了一种基于单片机的汽车泊车防撞预警装置。本装置根据超声波发射信号及接收信号,自动判断与障碍物之间的距离,并实时显示及报警。主要由超声波收发模块、温度测量模块、报警显示模块及单片机控制模块组成。测试结果显示该系统测量精度误差为1cm,测量距离为0.1m到2m,该系统达到了较高的控制精度,硬件电路简单,工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。     

双足步行教育机器人控制电路设计与实现

提出和实现了一种具有语音控制和无线下载功能的双足步行教育机器人的控制电路。本系统采用双单片机处理系统,其中包括步行控制电路、红外避障电路、超声波测距电路、语音发音识别电路、和电脑无线通讯电路。基于此控制电路的双足步行机器人,具有很好的学习扩展性和新颖性。     

基于传感器数学模型的数据融合方法及避障研究

文章介绍了超声波传感器测距中存在的问题,提出了基于传感器数学模型的数据融合方法,在此基础上建立基于信息融合的移动机器人导航系统;结合模糊逻辑控制的方法,设计了符合人类驾驶经验的模糊控制器,以实现移动机器人在障碍物环境下的自主导航;最后用MATLAB模糊工具箱对该模糊控制器进行了仿真,结果表明,机器人能够自主避开障碍物,到达目的地。     

基于LPC2106的自主式移动机器人设计

以PHILPS公司的ARM单片机LPC2106为控制核心,提出了一种自主式移动机器人的设计方案,应用98C1051构成多超声传感器子系统控制电路,由此子系统实现对障碍物的测距及机器人的自主避障行走控制;通过光敏传感器实现机器人对光源的感知和寻找.通过无线通信芯片PTR2000实现移动机器人与计算机之间的无线通信.     

基于单片机的倒车雷达系统设计

利用超声波传输中时间与距离关系,采用单片机进行控制并进行数据分析及处理,设计出一款能精确测量出两点之间距离的超声波障碍物检测系统。系统主要由超声波电路、单片机控制电路、按键电路及LED显示电路构成。该系统通过超声波发射和接收电路,对系统装置进行了测试,采集安全距离,距离过近时系统会发出声光警报提示操作者做出相应动作。通过消除盲区,提高了测距精确度。此系统具有易控制、工作可靠及测量精度高等优点,可实时进行车距检测。     

履带式移动机器人无线控制的实现

以一种履带式移动机器人作为控制平台,利用无线收发一体数字传输MODEM模块PTR2000芯片抗干扰能力较强的FSK调制/解调原理,通过移动机器人身上单片机对机器人各个关节步进电机的控制,实现了移动机器人与PC之间数据的无线传输;采用微波开路电视传输系统MTVT 91卫星通讯传输技术,完成了对图像的实时传输。成功地实现了履带式移动机器人的无线控制,以及对远程机器人的实时监控。     

基于AVR单片机的超声波测距在倒车防撞中的应用

以AVR单片机ATmega16作为主控制器,结合超声波发射、接收模块DYP-ME007,巧妙地利用AVR单片机特有的输入信号捕捉功能,实现3cm～3.5m的非接触式距离感测,并实时显示距离和报警。分析了DYP-ME007模块的超声波测距原理,给出了测距系统的整体设计和硬件组成结构图,并具体阐述了系统软件设计过程并提供了程序框图。经实际测试证明本系统实现了超声波测距和报警功能。     

基于单片机的超声波测距仪的研究与设计

介绍了一个完整的基于单片机的超声波测距系统的设计,该系统包括超声波发射电路、接收电路、温度采集电路和PC机数据采集系统.经多次实验证明,测距范围为0.4~6 m,误差在±1 cm以内.可以满足移动机器人、智能小车避障等应用要求,具有一定的理论与现实意义.