基于FPGA的机器人视觉系统模块的设计 关键字： 机器人 视觉系统 集成电路 FPGA 一、概述 视觉技术是近几十年来发展的一门新兴技术。机器视觉可以代替人类的视觉从事检验、目标跟踪、机器人导向等方面的工作，特别是在那些需要重复、迅速的从图象中获取精确信息的场合。尽管在目前硬件和软件技术条件下，机器视觉功能还处于初级水平，但其潜在的应用价值引起了世界各国的高度重视，发达国家如美国、日本、德国、法国等都投入了大量的人力物力进行研究，近年来已经在机器视觉的某些方面获得了突破性的进展，机器视觉在车辆安全技术、自动化技术等应用中也越来越显示出其重要价值。本文根据最新的CMOS图像采集芯片设计了一种通用的视觉系统模块，经过编制不同的图像处理、模式识别算法程序本模块可以应用到足球机器人，无人车辆等各种场合。
标签： FPGA的机器人视觉系统
上传时间： 2015-04-25
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移动机器人,运动规划,轨迹跟踪,误差分析 非完整系统仿真
上传时间： 2015-12-01
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《无源定位与跟踪》系统地阐述了无源定位与跟踪的基本原理、实现方法和有关该技术的最新研究成果，比较充分地反映了当前无源定位与跟踪技术的最新研究状况。 全书共七章：绪论、高精度时延估计、振幅法和相位法测向、空间谱估计高精度测向、三角定位、二次定位、单站无源定位与跟踪。 《无源定位与跟踪》可作为高等院校通信与电子工程专业及相关专业的高年级本科生和研究生的教材，也可供高等院校、科研院所、电子技术公司等有关单位的科研人员和工程技术人员作为自学或研究的参考书。
标签： 无源定位
上传时间： 2017-05-20
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针对电动汽车动力电池组长期不能完全充满而影响其使用寿命，设计了一种光伏电池车载充电装置，能够对动力电池组长时间小电流涓流充电以改善其充电状态，同时部分补充电池组能量，延长电动汽车续航里程与使用寿命。采用TMS320F2808 DSP芯片作为控制核心、以BOOST升压变换器作为主电路的硬件设计方案，完成了主要元器件的选型和参数整定，对设计参数进行了仿真验证和优化，并研制了样机。制定了高性能算法与控制策略，既能完成光伏电池最大输出功率的跟踪，又能提高电池的充电效率，并基于MATLAB平台完成了DSP嵌入式应用程序设计，生成代码。配备了车载监控系统，实现良好的人机交互功能。实验结果表明：该装置性能稳定，光伏电池最大输出功率跟踪速度快，稳态误差小，效率高，并具有防止电池组过充电保护，人性化的人机交互平台，有很强的实用性。
上传时间： 2018-10-17
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神经网络在智能机器人导航系统中的应用研究1神经网络在环境感知中的应 用 对环境 的感 知 ，环境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 环境中的障碍物的几何形状是不确定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用册格法表示范围较大的工作环境，在满足 精度要求 的情况下，必定要占用大量的内存，并且采用栅 格法进行路径规划，其计算量是相当大的。Kohon~n自组织 神经瞬络为机器人对未知环境的蒜知提供了一条途径。 Kohone~冲经网络是一十自组织神经网络，其学习的结 果能体现出输入样本的分布情况，从而对输入样本实现数 据压缩 。基于 网络 的这些特 性，可采 用K0h0n曲 神经元 的 权向量来表示 自由空间，其方法是在 自由空间中随机地选 取坐标点xltl【可由传感器获得】作为网络输入，神经嘲络通 过对大量的输八样本的学习，其神经元就会体现出一定的 分布形 式 学习过程如下：开 始时网络的权值随机地赋值 ， 其后接下式进行学 习： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神经元 1在t时刻对 应的权值 ；a(∽ 谓整系 数 ； (『l网络的输八矢量；Ⅳ()：学习的 I域。每个神经元能最 大限度 地表示一 定 的自由空间 。神经 元权 向量的最 小生成 树可以表示出自由空问的基本框架。网络学习的邻域 (，) 可 以动 态地 定义 成矩形 、多边 形 。神经 元数量 的选取取 决 于环境 的复杂度 ，如果神 经元 的数量 太少 ．它们就 不能 覆 盖整十空间，结果会导致节点穿过障碍物区域 如果节点 妁数量太大 ．节点就会表示更多的区域，也就得不到距障 碍物的最大距离。在这种情况下，节点是对整个 自由空间 的学 习，而不是 学习最 小框架空 间 。节 点的数 量可 以动态 地定义，在每个学习阶段的结柬．机器人会检查所有的路 径．如检铡刊路径上有障碍物 ，就意味着没有足够的节点 来 覆盖整 十 自由窑 间，需要增加 网络节点来 重新学 习 所 138一 以为了收敛于最小框架表示 ，应该采用较少的网络 节点升 始学习，逐步增加其数量。这种方法比较适台对拥挤的'E{= 境的学习，自由空间教小，就可用线段表示；若自由空问 较大，就需要由二维结构表示 。 采用Kohonen~冲经阿络表示环境是一个新的方法。由 于网络的并行结构，可在较短的时间内进行大量的计算。并 且不需要了解障碍物的过细信息．如形状、位置等 通过 学习可用树结构表示自由空问的基本框架，起、终点问路 径 可利用树的遍 历技术报容易地被找到 在机器人对环境的感知的过程中，可采用人】：神经嘲 络技术对 多传 感器的信息进 行融台 。由于单个传感器仅能 提 供部分不 完全 的环境信息 ，因此只有秉 甩 多种传感器 才 能提高机器凡的感知能力。 2 神经 网络在局部路径规射中的应 用 局部路径 规删足称动吝避碰 规划 ，足以全局规荆为指 导 利用在线得到的局部环境信息，在尽可能短的时问内
上传时间： 2022-02-12
上传用户：qingfengchizhu
基于红外技术的智能机器人控制系统基于红外技术、单片机技术等完成 了智能机器人控制 系统的设计。该机器人实现 了步行、跟踪、避 障 、 步伐调 整 、语 音 、声控 、液 晶 显示 、地 面探 测 等功 能 。 红外技 术 智 能机 器人 控制 系统 随着政 治格 局 、 战争形 式 的 变化 ，在 侦察 、战 场攻击 、反恐 防爆 等军 事领 域 {冉}要 大量 无人 作战 机 器人 ；人 类探 索太 空 、建设 航 天站 、抢 险救 灾等 不 适合 由人 来承担 的任务 的增 加 ，也 {冉}要 机器 人代 替 人类执 行 任务 。 同时， 新 的需 求和任 务 也对 机器 人 的 性能 提 出 了更 高 的要 求 。 由于 红 外线 有较 强 的 穿透 能 力和 抗 干 扰 能 力， 不易散 射 且不 易 引起 串干扰 。本 设计 基 于红 外技 术 完 成 智 能机 器 人 控 制 系 统 的 设 计 ， 主 要 实现 了 步 行 、跟踪 、避 障 、步伐 调整 、语 音 、声 控 、液 晶显 示 、地 面探 测 8个 功能 ，在 遇到 外界 条件 发生 变化 时， 该机 器人 将采 取不 同 的措 施对 待， 能较 好地 表 现 出该 机器 人 的 简单 思 考 能 力 。 1智能机器人说明 1．1功能简介机系统框图 机 器人 控 制系 统框 图如 图 1。 耦，P3，0～P3．5接 ISD语音芯片， P3，O~P3．5接 ISD语 音 芯 片 。 该机器人 采用 2片 AT89C51来控制，一 片用于 整个 系统的控制， 一片仅 用于驱动 液晶屏 1602的控 制 ，它 们之 间通过 I／O 121通 讯， 以实现 两片单 片机 工 作 的协
上传时间： 2022-02-13
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功能描述：本系统介绍了利用单片机控制的一种停车场管理系统。它能在任意时间内，根据有效的停车空间，计算能够停泊的车辆数量，并且使用自动而可靠的完成车辆的进出。还能够显示是否有停放的场地以及是否有车辆进、出停车场。系统包括：电源模块、传感器模块、显示模块、手动键盘输入模块、车辆车位模拟模块等。它可以实现控制的开启、显示停车场现有车辆数和已停放过车辆数、人工的设置总车位数以及剩余车位数的数值显示等功能。并且拥有16个模拟的停车位，用来显示车辆停放的具体位置。仿真图：
上传时间： 2022-02-13
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5G通信系统中massive-MIMO-FBMC技术的结合概述摘要为了应对第五代移动通信（5G）中更高数据率和更低时延的需求，大规模MIMO （massive multiple-input multiple-output）技术已经被提出并被广泛研究。大规模 MIMO技术能大幅度地提升多用户网络的容量。而在5G中的带宽研究方面，特别 是针对碎片频谱和频谱灵活性问题，现有的正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术不可能应对未来的挑战，新的波形方案需要 被设计出来。基于此，FBMC（filter bank multicarrier）技术由于具有比OFDM低 得多的带外频谱泄露而被受到重视，并已被标准推进组IMT-2020列为5G物理层 的主要备选方案之一。 本文首先回顾了5G中波形设计方案（主要是FBMC调制）和大规模多天线系 统（即massive MIMO）的现有工作和主要挑战。然后，简要介绍了基于Massive MIMO的FBMC系统中的自均衡性质，该性质可以用于减少系统所需的子载波数 目。同时，FBMC中的盲信道跟踪性质可以用于消除massive MIMO系统中的导频 污染问题。尽管如此，如何将FBMC技术应用于massive MIMO系统中的误码率、 计算复杂度、线性需求等方面仍然不明确，未来更多的研究工作需要在massive MIMO-FBMC方面展开来。 关键词：大规模MIMO；FBMC；自均衡；导频污染；盲均衡
上传时间： 2022-02-25
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一台数控机床的先进程度衡量着一个国家制造业的先进水平，而数控机床最核心的部分就是数控机床控制系统。近年出现的ARM数入式系统具有硬件资源丰富、性能好、成本低和功耗低等优点，FPGA技术具有可重复编程、在线升级、实时性好、可靠性高等优点。为了克服传统的数控机床成本高、控制精度低、实时性差，可靠性低等缺点，研究基于ARM+FPGA架构的新型数控机床系统，具有重要的社会经济意义和重大的经济价值本文以数控机床为工程背景，以何服电机PMSM为具体对象以ARM+FPGA作为数控系统的实现平台，从提高何服系统位置环控制的自适应能力，提高位置环、速度环和电流环等复杂运算的处理速度，提高系统管理与控制程序开发的简单性、界面的美观性等方面开展了深入的研究。其主要研究工作和结论如下：（1）在对比分析了几种控制系统架构基础上，提出了一种基于ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案。该系统采用以ARM作为系统主控与运动轨迹计算芯片，FPGA作为何服系统运动控制芯片，而其中的FPGA运动控制系统包括自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块三大部分（2）针对提出的 ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案，进行了有关数学模型的建立占推导，并借助MATLAB工具建立系统仿真模型进行仿真。系统仿真结果表明，该系统位置响应超调量小，响应时间短，系统性能优越（3）为了提高运动控制的实时性、可靠性、灵活度，根据运动控制系统的模型，提出了一种FPGA实现的运行控制系统的结构，井详细进行了自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块等内部各模块的设计，之后利用HDL进行了有关模块的程序设计和PGA实现仿真（4）针对基于ARM微处理器的主挖与运动轨迹计算系统，进行了系统控制界面的设计，FPGA与ARM芯片、FPGA与上位机等通信程序设计，进行了运动控制中加减速、插补方法的分析与设计关键字：数控机床：水磁同步电机：自适应模糊控制：ARM:FPGA
上传时间： 2022-03-11
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本文以数据融合理论为基础，进行情报雷达的数据融合系统的设计与实现。系统主要包括数据配准、数据关联、目标状态估计几个方面。在系统的数据配准中，首先进行坐标变换，然后采用主站雷达测量坐标系下的误差线性化方法进行系统误差估计。通过仿真表明，利用误差修正可以抑制随机噪声，较为准确地估计各雷达站的系统误差。在系统的数据关联部分，本文将动态分区与整体相关思想相结合进行航迹相关，减小了关联数据量，并大大降低了误相关率，提高了系统的实际应用能力。同时采用灰色关联的思想，有效地利用雷达提供的数据而尽量避免对融合系统的影响，很好地解决两坐标雷达观测数据的融合问题。在跟踪维持部分，文中利用“模糊相似”很好地进行航迹起始，并采用序贯滤波和灰色理论解决融合中出现的异步和异质数据的问题，使主副站航迹更好地进行融合。除了原理的叙述外，在C+ Builder环境下，采用本文方法进行了多情报雷达的航迹综合仿真。本文提供了很好的数据融合实现的思路和流程，并可以在实际系统中很好地应用。关键词：数据融合航迹综合误差修正数据关联动态分区整体相关模糊相似灰色系统理论优势分析序贯滤波
标签： 数据融合
上传时间： 2022-03-17
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