一种装有动体传感器的移动机器人

本文介绍了一种装有基于超声波传感器而派生出来的动体传感器机器人,动体传感器利用超声波传感器的较大波束角作为探测区域,在该区域内如有物体相对运动,动体传感器即可探测到物体的存在,在不同的接收灵敏度的情况下,可以确定物体到传感器的最小距离,结合探测区域的转动,又可以探测出物体正面的轮廓线,从而获得了障碍物较全面的信息．     

超声波非接触式距离检测系统

介绍了利用超声波传感器实现的非接触式距离检测系统。该系统可以用于制药设备的液位和物位的非接触式测量。介绍了超声波传感器原理及系统各单元的设计。系统采用了AT89C51型单片机作为主控制器,单片机发出的超声波,通过换能器发射出去,遇到被测物体后反射回来,计算此超声波从发射出到接收的时间差从而得出被测物体到测距仪的距离。利用单片机设定距离值和输出控制信号。最终距离用串行的方法在数码管上显示出来,可以直观地查看距离值,以实现测距、显示、输出控制信号的功能。并介绍了其硬件设计与软件流程。     

未知环境表面的超声波探测实验研究

针对机器人未知工作环境,提出了一种基于超声波传感器的探测方法.建立了探测系统的结构模型,阐述了系统的工作原理,并分别对平面、圆弧曲面、斜面以及竖直面等未知环境基本组成面的探测进行了实验研究.实验结果表明,超声波测距仪不适合曲率半径小的圆弧曲面探测.对于其他三类环境表面的探测,给出了各自的探测策略和数据处理方法,主要包括:斜面探测需要用三个超声波传感器,竖直面探测需要补偿由于开角引起的误差,平面探测需要补偿由传感器运动引起的动态测量误差等.     

新型“隐声衣”让物体销声匿迹

[科技日报]所谓"隐形"即是让人看不到,但肉眼看不到的物体还是可以通过主动声呐来探测其存在。而据美国物理学家组织网1月6日(北京时间)报道,最近伊利诺斯大学一个实验室新开发出一种连声呐也探测不到的"隐声衣",研究人员在《物理评论快报》的一篇论文中,详细论述了这种能让物体在声呐或其他超声波探测中销声匿迹的技术。     

非结构环境下超声波传感器探测原理及其误差分析

针对机器人非结构工作环境,提出了一种基于超声波传感器的探测方法.建立了探测系统的结构模型,阐述了系统的工作原理,研究了测量误差产生的原因.超声波传感器在测量过程中是运动的,存在由运动引起的动态测量误差.此外,测量误差还包括环境温度引起的超声波传输误差和超声波传感器开角引起的误差,它们的综合作用构成了探测系统的综合误差.研究了综合误差与系统的运动参数和结构参数之间的关系,给出了补偿综合误差的方法,为提高系统的探测精度提供了理论依据.仿真结果验证了基于超声波传感器的非结构环境探测误差补偿的必要性.     

多目标定位在低速防撞系统中的应用

设计和制作了一种基于CAN总线和多目标定位的低速防撞系统,该系统用于低速防撞和预警,以单片机为控制核心,由超声波传感器构成阵列装置,它只需要一个探测周期,就可以实现对单目标和多目标的准确定位,比传统的单目标低速防撞系统具有更高的探测效率。在汽车周围安装了四个阵列装置,每个整列装置由4个超声波传感器和一个单片机构成。通过对16个超声波传感器的合理布局,实现了车辆全方位避障。详细描述了系统的功能结构、工作原理和软件设计。实际运行结果表明,该系统在实时性、稳定性、和测量精度方面都达到了较高的水平,能满足汽车的低速防碰撞要求。     

履带式机器人中基于交叉探测法的凹形障碍物识别

本文针对履带式机器人对凹形静态障碍物的识别,利用双超声波传感器交叉探测的方法,旨在解决凹形障碍物宽度识别的技术难点。对履带式机器人的越沟性能进行分析后,利用双超声波传感器对障碍物进行探测,进而判断出凹形障碍物的宽度,并根据具体情况进行决策。试验表明此方法提高了凹形障碍物识别的准确性和鲁棒性。     

光流控传感器及其应用

 基于光流控技术,通过设计不同的芯片结构,可以制造出性能优异的光流控传感器。根据光流控传感器的芯片结构,可以将其分为4大类：前2类为基于光子晶体谐振腔的光流控传感器和基于回音壁模式的光流控传感器,流体在流经这2种传感器中的腔体结构时,产生的折射率改变会引起腔体耦合模式的变化,从而使光响应信号产生改变,起到传感作用;第3类为基于光波导模式的光流控传感器,光在波导中全反射产生的條逝场会与流体发生相互作用,令光信号产生变化;第4类为基于表面等离子体共振的光流控传感器,它利用表面等离子共振对金属表面区域折射率的敏感性实现传感功能,流体带来的折射率变化会令共振峰发生偏移。本文综述了以上4类光流控传感器芯片的结构、原理及应用。光流控传感器对于微小的折射率变化十分敏感,具有很高的灵敏度和精准度,同时,光流控系统本身具有低成本、小型化、结构简洁及实时调控的特征。随着未来被探测物体趋于微观,光流控传感器在物质探测和生物物质探测领域将发挥越来越强大的作用。     

一种基于超声波传感器探测的接触力控制方法

针对机器人未知的工作环境,提出了一种基于超声波传感器的探测方法,建立了探测系统的结构模型,阐述了超声波探测系统的工作原理.对于机器人与环境表面的接触性工作存在不确定、多变和非结构等特点,将仿人智能控制方法应用于接触力的控制中.该方法以超声波传感器探测所获得的环境信息,作为系统上层控制策略的依据,根据控制误差的大小与方向变化选择相应的控制策略.实验结果表明,该方法较传统的PID控制方法可大大提高控制精度.     

高温压电陶瓷材料及高温高压声幅测井压电陶瓷换能器

一、前言在高温探测领域,如井下勘探,核爆炸后气体压力的测量,高温测厚,导弹飞行时的压力、加速度的测量以及高温物体的超声加工,高温物体的强力超声波的发射等,都需要高温压电陶瓷     

基于多超声波传感器的避障系统设计

机器人在运动过程中，所面临的环境中障碍物的位置和形状、大小等都是未知的。超声波避障系统可以使机器人向所判断的方向运动，6个超声波传感器分别从三个方向（左、中、右）实时探测环境中的障碍与机器人本体的距离，避开障碍。文章介绍了超声波避障系统的构成方法、软件流程，给出了实验结果。对进一步工作做了展望。     

超声波在空气温度场重建中的应用

超声波在空气中的传播速度会随着空气温度的变化而变化,利用超声波穿越被测温度场区域的平均速度场,可以重建对应区域的平均温度场。提出了一种易于实现的超声波重建二维温度场的方法,在被测温度场周围布置8个收发一体的超声波传感器,并将被测温度场划分为24个小区间,由超声波通过每个小区间的平均速度值获得各小区间的平均温度,以该温度值作为小区间中心点的温度并进行插值,从而重建整个被测区域的温度场。     

用于油中局部放电定位的超声相控接收阵传感器的研究

基于超高频和超声波相控接收阵的局部放电定位法,研制了16×16阵元的相控超声波接收平面阵传感器.使用相控阵理论对该传感器的特性进行了理论分析,模拟实验表明,在变压器中能接收到局部放电产生的超声波频带内,阵元的接收性能是良好的.以触发压电超声波源的电脉冲信号作为时间基准,对单一的和2个同时发射的、用以模拟油中局部放电的压电超声波源进行了定位实验.结果表明,利用该传感器对压电源的定位在传感器正法线处的系统误差小于2%,且能在一次检测中实现多超声波源的定位,故该传感器可以用于变压器中局部放电的定位.     

具有触滑觉功能的肌电假手

研制了一种可以感知触滑觉的智能假手.传感器采用有机压电(PVDF)材料为敏感元件,在传感器外表面贴有点阵状结构的橡胶表皮.当假手接触到物体时,传感器产生一个阶跃响应;当物体滑动时,导致点阵状结构表皮振动,产生交变的滑动响应信号.这样传感器可以检测并判断出触觉和滑觉信号.这种利用交变压电信号来判断滑动的方法,简单易行,反馈实时性高.实验表明,安装有这种传感器的假手可以安全地握取易碎或者比较柔软的物体,克服了传统假手的弊端,提高了仿生性能.     

多PIR动态扫描下的区域目标定位方法

在研究现有PIR的目标定位技术的基础上,提出了一种动态下使用红外热释电传感器(PIR)的新型目标区域定位方法;该方法使用多PIR探测节点构成感知单元,该探测节点在电机的带动下作往复式匀速旋转运动;根据多次试验下红外信号的特点,采用峰峰值时间差法和帧差法,确定目标坐标信息。根据PIR在某一时间内只能扫描到某一区域的特性将感知单元分为不同区域,进行区域目标定位;该方法使用多PIR构成探测节点,实现动态探测区域扫描;并能够在目标信息较少的情况下进行快速定位,提高定位精度;并且利用多时段多PIR的扫描探测,可以判别目标的运动速度和方向。实验结果表明,在给定实验条件下,使用该方法可实现对大范围区域进行快速定位,同时给出目标的运动轨迹。     

基于超声波的车位探测节点的设计

利用超声波技术“感知”停车场车位的使用情况，通过无线网络把车位信息传送到汇聚节点，管理停车场内所有车位的使用状况。探测节点由超声波传感器、微处理器、无线射频模块、电源组成。微处理器采用8位AVR低功耗单片机ATmegal28L．无线射频模块采用Chipcon公司CC2420芯片。     

光纤光栅在光声成像中的应用

光纤光栅作为一种新型传感器,受到人们广泛的关注,世界各国学者开展了与之相关的各类研究。该文主要讨论光纤光栅在光声成像系统中对超声波的探测情况,该系统中,可以得到清晰的铅笔芯图像。此外,因为光纤光栅有着体积小和纯光学的特性,可以用在电磁干扰很强的医学内窥镜探测中。在将来,光纤光栅结合光声成像系统有潜力成为一种高质量的成像方式。     

深部地质信息的超低频电磁探测研究

对被动式超低频电磁探测技术的场源问题、噪声的滤除,以及超低频电磁波与地下物质相互作用机理进行了探讨和实验。零磁场实验表明传感器在地面接收的超低频电磁波来 自地下地层等地质体的辐射。由于场源和探测环境的复杂性,对传感器接收的原始超低频电磁波数据进行软、硬件滤波处理,消除工频干扰和随机噪声,得到了干扰影响小的探测曲线。塔里木塔参1 井的探测试验表明,被动式超低频电磁探测技术可以快速准确的探测深部地质信息。     

基于TOF三维传感器的单视角重建

三维TOF测距成像对高速机动目标的测量、隐蔽物体探测、非视域目标成像探测具有重要的研究意义.基于TOF三维传感器,设计一种可剔除孤立散点的空间点滤波方法,运用优化的Delaunay三角剖分法实现目标物体单视角三维重建.     

基于移动节点的无线传感器网络覆盖优化

为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题．在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果．通过计算节点的联合探测概率寻找覆盖空洞,提出了基于最佳概率的移动节点优化策略．仿真结果表明：所提方法能够有效探测覆盖...