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
上传时间: 2022-02-12
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论文-基于红外热成像技术的猪体温检测与关键测温部位识别63页摘要 实现猪体温测量自动化有利于实时监测猪的健康状况、母猪发情和排卵检测等 生理健康状况。本文采用红外热成像仪采集猪的红外热图像,引入化学计量学建模 方法建立体表温度、环境温度与直肠温度间的多元校正模型,同时提出两种关键测 温部位的自动检测方法。主要结论总结如下: (1)建立了母猪体表温度、环境温度与母猪体温之间的一元和多元线性回归模型。研 究发现, 9个身体区域提取的体表温度与直肠温度呈正相关(产O.34~0.68),其中, 基于耳根区域体表温度平均值建立的一元回归方程效果最优,预测集相关系数RP与 均方根误差RMSEP分别为0.66和0.420C。全特征模型相比一元线性回归方程有更 好的预测效果,RP和RMSEP分别为0.76和O.370C。此外,应用特征选择方法LARS. Lasso确定了7个重要特征建立简化模型,其校正集和预测集的R分别为0.80和 0.80,RMSEs分别为0.30和0.350C。 (2)将卷积神经网络应用于生猪主要测温部位(眼睛和耳朵区域)的直接分割。利用 python构建了四种不同结构的卷积神经网络模型FCN一1 6s、FCN.8s、U.Net一3和U. Net.4。对比分析4种卷积神经网络模型的性能,结果表明U-Net.4网络结构的分割 效果最优,平均区域重合度最高为78.75%。然而,当计算设备的计算力不够时,可 以选用U.Net一3模型以达到较好的分割效果。 (3)提出猪只眼睛及耳根区域关键点的识别方法,将猪只主要测温部位的检测问题 转变为主要测温部位的定位问题。设计具有不同深度的卷积神经网络架构A.E,得 出架构E最优。且当Dropout概率设置为0.6时模型效果最好,验证集平均误差和 预测集平均误差分别为1.96%和2.65%。测试集单张猪脸关键点的预测误差小于5% 和10%的比例分别为89.5%和97.4%。模型能够很好的定位猪脸关键点,用于猪只 体温测量。 本文采用红外热像仪测量母猪体表温度,通过化学计量学建模为非接触母猪直 肠温度测量提供了更准确、可靠的方法,同时提出两种关键测温部位的自动检测方 法,有助于实现母猪体温测量自动化,为生猪健康管理提供参考。
标签: 红外热成像技术
上传时间: 2022-02-13
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超声波测距在智能机器人中的开发与应用摘 要:本文提出了在机器人控制中,使用软件方法实现超声波测距机器人避障功能的工作原理和设计 方法。该系统在使用过程中,测量精度高,机器人避障准确,可靠,真正实现了智能化控制。 关键词:机器人 超声波 测距 软件触发 Abstract: The 0n pnnc eanddesignm d10d ofu]U~ sordc are descx'~edindetail fora intenigencero~ ic . ByI|8i“gthissystem,therobotmakesaccta~elyavoidingdmwhackhi# reliability. 1畸 wo阿s:ro tultro-sor~c聊 曲 喀sot~aretrigger 1 引言 在智能机器人的研制开发中,很重要 的一部 分就是机器人 要能实现避 障功能 ,即通过传感器 的作用 ,探测机器人行进道路 上是否碰到障碍。 若碰到了障碍 ,机器人应该 自动转向 ,躲避障碍 。 本文所介 绍的超声 波测距方法 ,应用 于 ET一18 Hem智能机器人中。通过超声波测距 ,该智能机 器人实现了对步进电动机的智能控制及运动控制 方式的灵活应用。同时,超声波测距作为一种非 接触 的检测方式 ,和红外 、激光及无线电测距相 比,在近距范 围内有不受光线影响、结构简单 、成 本低等优点 2 超声波测距基本原理 超声波是指频率在 2000Hz以上 ,不能引起正 常人听觉反应 的机械振动波 ,是物体 的机械振 动 在弹性介质 中传播所形成 的机械振动波。由于超 声波具有非常短 的波长 ,可 以聚集成狭小 的发
上传时间: 2022-02-16
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英文书籍《天线理论分析与设计》第3版,高清英文原版,非扫描版。
标签: 天线
上传时间: 2022-04-21
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天线是作无线电波的发射或接收用的一种 金属装置。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性,即同一副天线既可用作发射天线,也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。射频天线设计TOP2.2 微带贴片天线微带贴片天线是由 贴在带有金属地板 的介质基片上的辐射贴片导体所构成的 如图3所示,根据天线辐射特性的需要,可以设计贴片导体为各种形状,通常贴片天线的辐射导体 与金属地板距离为几十分之一波长,假设辐射电场沿导体的横向与纵向两个方向没有变化,仅沿约为半波长(Ag/2)的导体长度方向变化.则微带贴片天线的辐射基本上是由贴片导体 开路边沿的边缘场 引起的,辐射方向基本确定,因此,一般适用于通讯方向变化不大的 RFID应用系统中,为了提高天线的性能并考虑其通讯方向性问题,人们还提出了各种不同的微带缝隙天线,如文献[5,6]设计了一种工作在 24 GHz的单缝隙天线和 5.9 GHz的双缝隙天线,其辐射波为线极化波;文献[7,81开发了一种圆极化缝隙耦合贴片天线,它是可以采用左旋圆极化和右旋圆极化来对二进制数据中的"R"进行编码.2.3偶极子天线在远距离耦合的 RFID应用系统中,最常用的是偶极子天线(又称对称振子天线).偶极子天线及其演化形式如图4所示,其中偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成,信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布,这种电流分布就在天线周围空间激发起电磁场利用麦克斯韦方程就可以求出其辐射场方程:
上传时间: 2022-05-02
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统计学习基础:数据挖掘、推理与预测介绍了这些领域的一些重要概念。尽管应用的是统计学方法,但强调的是概念,而不是数学。许多例子附以彩图。《统计学习基础:数据挖掘、推理与预测》内容广泛,从有指导的学习(预测)到无指导的学习,应有尽有。包括神经网络、支持向量机、分类树和提升等主题,是同类书籍中介绍得最全面的。计算和信息技术的飞速发展带来了医学、生物学、财经和营销等诸多领域的海量数据。理解这些数据是一种挑战,这导致了统计学领域新工具的发展,并延伸到诸如数据挖掘、机器学习和生物信息学等新领域。许多工具都具有共同的基础,但常常用不同的术语来表达。【内容推荐】《统计学习基础:数据挖掘、推理与预测》试图将学习领域中许多重要的新思想汇集在一起,并且在统计学的框架下解释它们。随着计算机和信息时代的到来,统计问题的规模和复杂性都有了急剧增加。数据存储、组织和检索领域的挑战导致一个新领域“数据挖掘”的产生。数据挖掘是一个多学科交叉领域,涉及数据库技术、机器学习、统计学、神经网络、模式识别、知识库、信息提取、高性能计算等诸多领域,并在工业、商务、财经、通信、医疗卫生、生物工程、科学等众多行业得到了广泛的应用。【作者简介】Trevor Hastie,Robert Tibshirani和Jerome Friedman都是斯坦福大学统计学教授,并在这个领域做出了杰出的贡献。Hastie和Tibshirani提出了广义和加法模型,并出版专著“Generalized Additive Models”。Hastie的主要研究领域为:非参数回归和分类、统计计算以及生物信息学、医学和工业的特殊数据挖掘问题。他提出主曲线和主曲面的概念,并用S-PLUS编写了大量统计建模软件。Tibshirani的主要研究领域为:应用统计学、生物统计学和机器学习。他提出了套索的概念,还是“An Introduction to the Bootstrap”一书的作者之一。Friedman是CART、MARS和投影寻踪等数据挖掘工具的发明人之一。他不仅是位统计学家,而且是物理学家和计算机科学家,先后在物理学、计算机科学和统计学的一流杂志上表发论文80余篇。
标签: 统计
上传时间: 2022-05-04
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基于 瑞萨单片机 R7F0C002 非接触式电子体温计 资料包含电路图,PCB, BOM, C源代码,值得学习与产品开发借鉴
上传时间: 2022-05-28
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射频识别(即RFID,Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线射频信号进行自动识别并进行信息传输的技术。随着社会的进步和科技的发展,它已经广泛应用于公安、金融、交通、医疗等社会生活的各个方面。伴随着各种射频卡应用的越来越普及,与之相关的射频卡读卡器也取得了飞速的发展,越来越多的公司、科研机构纷纷投入到智能射频卡读卡器以及相关应用系统的研究和开发当中。 目前我国流行最广泛的非接IC卡基本都是基于ISO/IEC14443协议的Mifare卡、TYPEA CPU卡、TYPEB CPU卡等,伴随着这些卡的应用,相应读卡器也有很多种,这些读卡器所采用的核心设计都是利用微处理器控制相应射频处理芯片来实现。目前国际上射频处理芯片设计基本被恩智浦(NXP,Philips前身)、德州仪器(TI)等几大半导体公司所控制,其高昂的费用不但影响了RFID技术在诸多领域的大面积推广,也造成了大量外汇流失。 为响应国家关于半导体产业国产化的号召,加快国产射频芯片在RFID领域的推广应用,本文结合RFID技术以及嵌入式系统设计要求,采用上海复旦徼电子集团股份有限公司设计的FM17550射频芯片结合意法半导体公司的CortexM0核的单片机设计了一款支持Mifare卡、TYPEA CPU卡、TYPEB CPU卡以及NFC功能的通用读卡器。本设计最大的特点在于支持多类型射频卡片且成本低廉。 本文首先阐述了射频识别技术的研究应用现状及相关的智能射频卡应用的相关标准,接着从硬件方面介绍该射频读卡器所包含的主要模块的相关设计,然后讲述了射频读卡器在天线调试过程中的一些方法,软件方面主要讲述该读卡器各种射频卡片的功能实现以及在不同行业应用当中带来的积极的社会和经济价值。
上传时间: 2022-06-09
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工业生产和科学研究过程中,流量测量必不可少,由于超声波流量计可以将超声换能器火装在管道外面进行非接触测量,无需中断管道,设计和安装方便,并且满足大部分工业生产的精度要求,近年来得到了广泛应用.本设计采用了多脉冲时差法测量技术,增强了系统的抗干扰性,改善了测量效果。系统的硬件部分以MSP430F155为控制核心,选用了高精度时间数字转换器TDC-GPI和复杂可编程逻辑器件spl.S11032等芯片.充分发挥了ispL.S1032的在系统可编程性,设计了超声波退耦合脉冲定时器、抗干扰滤波器、数字单稳态触发器等电路,实现了多脉冲的时间差测量,进一步提高了硬件抗干扰性,并且完成了系统时钟同步和电平转换的任务。通过芯片内部的门电路传播时延实现系统传播时间的测量,可以达到较高的测量精度,与传统的通过高速数字计数器测时的方式相比,有很大的优势,可以在较低的频率下完成电路的设计,避免了高频电路设计中所带来的更繁杂的电磁兼容等方面的问题。软件设计是基于嵌入式实时操作系统Small RTOS 430的实现.Small RTOS 430是由IC/OS-I和Small RTOS 51经过改写和移植而来,最大限度的减少了操作系统本身的代码量和所需的内存空间,整个软件系统以任务为单位,任务的实现相互独立,简化了软件的开发过程,缩短了开发周期,增强了系统的可靠性本文设计的时差法超声波流量计,采用了TDC-GPI测量传播时间差,保证了较高的测量精度;使用ispLS1032完成了多脉冲情况下时间差的确定和超声波退耦合脉冲定时器、抗干扰滤波器等硬件抗干扰电路,改善了超声波流量计的测量效果.
标签: 超声波流量计
上传时间: 2022-06-21
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1.简介1.1范围本文描述了发送模块MFRC522的功能以及功能和电气规范。本文是最早的目标版本,有关模块的所有规范请参考最终版本。1.2概述MFRC522是高度集成的非接触式(13.56MHz)读写卡芯片。此发送模块利用调制和解调的原理,并将它们完全集成到各种非接触式通信方法和协议中(13.56MHz)。MFRC522发送模块支持下面的工作模式:·读写器,支持ISO 14443A/MIFARE°MFRC522的内部发送器部分可驱动读写器天线与ISO14443A/MIFARE卡和应答机的通信,无需其它的电路。接收器部分提供一个功能强大和高效的解调和译码电路,用来处理兼容ISO14443A/MIFARE~的卡和应答机的信号。数字电路部分处理完整的ISO14443A帧和错误检测(奇偶&CRC)。MFRC522支持MIFARE Classic(如,MIFARE标准)器件。MFRC522支持MIFARE°更高速的非接触式通信,双向数据传输速率高达424kbit/s。可实现各种不同主机接口的功能:·SPI接口·串行UART(类似RS232,电压电平取决于提供的管脚电压)·I2C接口
上传时间: 2022-06-29
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