学习和掌握DAC0832的工作原理与编程,利用Proteus ISIS绘制DAC0832电路原理图,
上传时间: 2020-06-01
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用三点法实现机器人三维位置测量的研究摘 要 :提 出 了一 种 微 小 爬 壁 机 器 人 三 维 位 置 测 量 的新 方 法 。笔 者 通 过 深 入 分 析 研 究各 种 位 置 测 控 方 法 与 系 统 ,提 出采 用单 目视 觉方 法 中的 聚 焦法 ,以 CCD作 为 传 感 器 ,用 三 点 法 实现 对 机 器 人 的 三 维 位 置 测 量 。 验 证性 实验 结果表 明 ,本研 究提 出的测 量原 理和 系统是 正 确 可行 的 。 关键词 :机 器人 ;位置 测量 ;CCD传 感 器 ;单 目视 觉 ;摄 像 机 标 定 中 图分 类 号 :TP242.6 文 献 标 识 码 :B Abstract:A new 3D position measurementmethod Ofa wall—climbing micro robothas been researched.Researc— hing on the various position measuring and controlling method,theauthorhasputforwardanewprojecttomeas— ure the 3D position of the robot,in which the focusing method with singlecamera and CCD sensorhasbeen used to getthe position information.The elementary experiment has verified the principle and the system. Key words:robot;position detection;CCD sensor;single camera vision;camera caiibration 位置测量技 术是智 能机 器人 的关键 技术 ,是各 种 机器人控 制系统 中极 为重 要 的环节 ,也 是 国内外研 究 的热点所 在。 按 照测试 系统 与被 测机 器 人 的关 系 ,可 以将位 置 测量技术 分为接触 式和非接触式 两大类 。接触 式测量 系统 由于在测 量过程 中或多或少地 对机器人施 加 了载 荷 ,因而仅适用于静 态 位置测 量 。而动 态 位 置测量 系 统 主要分 5类 :①激光跟踪 系统 ;@ CCD交 互测量 收 稿 日期 :2001—07—03 基 金项 目:国家 863高科技 研 究 资助 项 目(9804-06);教 育 部 高 等 学校 骨干教 师 资助 计 3t,j项 目 作者 简 介 :张 智海 (1973一 ),男 ,工 学硕 士 ,主 要 研 究 方 向 为 智 能 机 器人 测 控 技 术 。 系统 ;③ 超声波 测量 系统 ;④ PSD(positionsensitivede— vice)位 置 测 量 系统 ;⑤ 带 有 接 近觉 传 感 器 的 测量 系 统 。位置测量 还可 以从另一个分类 角度划分为主动式 测量和被动 式测 量 。主动式测 量主要可 以分为结 构光方法和激光 自动聚焦法两类 。被 动式测量 主要 可 以分为双 目视 觉 、三 目视觉 、单 目视觉 等方法 。 对 比以上各种方法 的 优缺 点 ,针对 笔者 研制 的微 小爬壁机器人 的空 间三 维位 置 测量 的要 求 ,测量 系统 必须满足尺 寸小 、分 辨率 高 、稳定 性 和可 靠性 好 、时 间 响应快等特 点 ,提 出了采用 单 目视觉方法 中的聚焦法 , 选用 CCD作 为传感器 ,用 三点法实现对机器人 的三维 位置测量 ,并用 Matlab和 V
标签: 机器人
上传时间: 2022-02-12
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随着计算机技术的发展,仪器仪表领域也开始发生巨大的变化,从传统仪器智能仪器开始向虚拟仪器发展。虚拟仪器以其强大的存储、数据显示和数据分析优势,逐渐受到重视。虚拟仪器技术通过软件将计算机与仪器硬件相结合,很好地将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的现场测量、控制结合在一起。不仅降低了仪器的生产成本,还提高了仪器的性能,从而得到广泛的应用。另外,随着现代科学技术的进步,阻抗的测量逐渐成为各类电子产品的研究基础。目前,阻抗测量技术已在生物医学、工业测控、电力控制等领域有广泛的应用。为了满足高校实验室对电子元器件及其附属参数的测量需求,本文设计了一种基于虚拟仪器的阻抗测量系统本文通过将虚拟仪器技术与传统硬件相结合,设计实现了一种通过伏安法对阻抗参数进行测量的系统。其主要工作原理为:将阻抗的测量转换为矢量电压的测量再利用获得的矢量电压的实部和虚部的数字量与被测参数之间的关系,将其转换为待测量。本系统主要由硬件和软件两部分构成,硬件部分主要包括通过FPGA设计实现的信号源模块、阳抗矢量电压转换模块、相敏检波模块、AD转换模块和通信模块。其具体的实现主要为利用FPGA设计实现系统正弦激励信号与基准信号的产生:通过相敏检波将采集到的矢量电压信号进行实部和虚部分离:利用低通滤波器滤除干扰信号:再通过AD转换芯片将采集到的模拟电压信号转换为数字信号;通过系统总线将数据传输到计算机,并对数据进行处理和显示。软件部分是利用虚拟仪器软件 LabVIEW设计实现仪器的数据处理、显示和控制界面,并通过动态链接库的调用来执行仪器操作。
标签: 虚拟仪器
上传时间: 2022-03-10
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摘要: 智能机器人仿真系统,由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响,仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主,无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此,首先分析两轮移动机器人数学运动模型, 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块,以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面,并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展,虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量[1]。而机器人作为一种新型 的生产工具,应用范围已经越来越广泛,几乎渗透到各个领 域,是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真,无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性,更加无法实现控制的真实场景[2]。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点,本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台,以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics [3]为实时仿真与控 制平台,采用 LabVIEW 搭建控制界面,利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算,使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析,不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时,障碍检测一直存在, 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下,障碍检测依然存在,只不过对机器人行 动不产生影响,目的是把环境信息直观
标签: 智能机器人
上传时间: 2022-03-11
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《我和LabVIEW:一个NI工程师的十年编程经验》是作者在学习和使用LabVIEW过程中的经验总结。书中由浅入深地对LabVIEW最常用的功能和LabVIEW学习过程中常见的问题进行了一一介绍。此外,对于LabVIEW帮助文档中没有涉及的内容,如LabVIEW程序设计的原理、原则,如何选取最适合当前情景的编程方法,编程时的注意事项,LabVIEW的学习方法等,《我和LabVIEW:一个NI工程师的十年编程经验》都进行了较为详细的介绍。《我和LabVIEW:一个NI工程师的十年编程经验》的特色之一在于紧密结合实例,对于提及的LabVIEW功能,书中都配以编程实例来讲解。《我和LabVIEW:一个NI工程师的十年编程经验》可作为大、中专院校通信、测控等相关专业的教学参考书,也可作为相关工程技术人员设计开发仪器或自动测试系统的技术参考书。
标签: labview
上传时间: 2022-04-16
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【摘要】:随着USB接口在计算机业界应用越来越广泛,基于USB的接口开发显得越来越具有现实意义。随着客户对系统数据采集速度要求的不断提高,USB以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而越来越多的被应用于各种人机接口设备中。本设计提出了一种USB接口的HID数据通讯接口设计方案,USB接口芯片采用的是PHILIP的PDIUSBD12,微控器是宏晶科技的STC89C52RC。该方案具有器件通用、成本低、方便焊接调试等特点。由于本设计采用了PDIUSBD12接口芯片,通过改变微控器的代码可以制作成各种标准的USB设备。本设计完成了一种典型的HID设备驱动程序的开发,PC机无需额外加装驱动便可实现和USB设备之间的通讯。而且经过典型HID设备的枚举过程,还可用于对USB协议的熟悉和学习。上位机软件部分,采用了VisualC++6.0编写HID设备的控制程序,此控制程序和HID下位机设备构成了完整的USB控制系统。在此基础上,本设计还增加了简单的音乐播放功能,可以打开并播放格式为mp3和wma的音频文件,还可以暂停、停止、选择播放曲目、调节音量等;在音频播放时HID设备彩灯可以实时显示音频的频谱。这在验证USB系统的同时,大大增加了控制的趣味性。验证结果表明按照该方案设计的数据通讯接口和HID设计运行稳定可靠。USB是一种计算机和外部设备进行通讯连接的接口.USB的出现的目的是取代现在计算机接口,简化计算机与外部设备的连接过程,使计算机的扩展更加方便。它使得计算机和外部设备的连接十分方便。目前,各种计算机外部设备都在逐渐改为USB接口,USB技术的出现是计算机接口技术的一大飞跃。越来越多的测控系统、信号处理系统和智能仪器选用USB接口与PC机进行高速、海量的数据通讯。但是,相对UART(通用异步串口)、LPT(打印机并行端口),USB的开发难度要大的多。采用HID(Human Interface Device,人机接口设备)的设计方案则可以很好的解决这一矛盾。
上传时间: 2022-05-02
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电子测量技术是现代信息技术的基础。在信息产业链中,测量技术、通信技术和计算机技术分别完成了信息的采集、传输和处理,使其在推动国民经济高速增长,促进传统工业现代化的过程中起到了决定性的作用。 因此我们将电子测量技术与仪器称为其他关联产业发展的催化剂、倍增器和战斗力。电流、电压和电阻是国际量值体系(S1)中的三个重要参量单位,其与人类科学技术的发展密不可分,同时也是电子测量技术和仪器的基本研究对象。当电流、电压信号的量值小到一定程度,比如纳伏、皮安时,对它们的准确测量就变得非常的复杂困难。然而科学技术的进步又要求必须对这种微弱的信号进行精确的捕捉和测量,例如航空航天测控、半导体集成电路的测试、新型材料的研究、以及生命科学发展所需的分析测试等等。为此一代又一代的科学家和工程技术人员在茫茫噪声的大海中探索、搜寻,目的就是使仪器可测量的灵敏度越来越高,对被检测信号的分辨能力越来越强,以至于逼进其物理极限值。众所周知,美国Keithley公司在微弱信号测量领域堪称一绝,具有数十年来积累下的深厚理论功底和丰富实践经验,其不仅制造出了全系列的高技术产品,而且为业内人士贡献了“低电平测量手册”一书。该手册自1972年面世,至今已出到了第六版。该手册避免了繁杂的数学推导,完全从测试中的实际问题出发,深入浅出地让读者了解到如何正确地进行低电平测量,以达到对微弱电信号进行捕获和定量分析的目的。手册中不仅有比较严谨的测量术语的定义,还有具体的消除或避免测量误差的方法与应用实例,可以让读者一目了然,非常实用;
标签: 低电平测量
上传时间: 2022-06-10
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单脉冲雷达在我国航天测控领域具有非常重要的作用。随着新技术的不断研发和投入使用,数字单脉冲雷达技术已经日趋成熟并逐渐走向实用,模拟单脉冲雷达接收机进行数字化改造适应了技术发展的趋势。接收机数字化改造的目的是在设备可靠性增加的基础上,实现雷达跟踪距离的大幅提高。在进行接收机数字化改造前,要进行雷达回波微弱信号检测方法的研究,以达到在数字接收机上实现提高回波信号输出信噪比的目的,从而增加单脉冲雷达的跟踪距离。本文在研究大量国内外微弱信号检测成果的基础上,结合我国单脉冲雷达回波信号处理特点,提出了应用小波多分辨率阀值去噪来实现单脉冲雷达微弱信号检测的方法。阐述了单脉冲雷达微弱信号检测方法的研究背景,并介绍了单脉冲雷达回波微弱信号的采集和提取工作。提出应用小波多分辨率阀值去噪法来进行单脉冲雷达回波微弱信号检测的方法,并通过MATLAB仿真进行了算法验证,在理论和实验上验证了在回波信号去噪效果和波形恢复方面的良好效果,为后续的接收机数字化改造奠定了理论基础和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信号检测输出的信噪比,大幅增加了单脉冲雷达的跟踪距离。
上传时间: 2022-06-18
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在传统的数据传输及工业自动化控制领域,有成千上万的数据采集、通信和自动控制设备都是利用Meter Bus总线、CAN总线等进行数据通信、数据交换和数据管理的。虽然Meter Bus总线、CAN总线都具有一些先天性的优势。诸如低功耗、造价低廉、设计简单、应用广泛等特点。但是,随着社会需求的发展,稳定、大流量、长距离、高速度、高集成度、交互性强和资源共享的系统成为必然,从而使得单纯的Meter bus总线通信或者CAN总线通信不能满足社会的需求。同时,随着互联网的迅猛发展,支持TCP/IP协议的以太网的功能得到了极大的完善,并且已经延伸到社会的各个角落。与Meter Bus总线通信和CAN总线通信相比较,TCP/IP网络是基于复杂环境设计的,具有自动纠错功能,通信质量稳定。目前100M已经是TCP/IP网络的标准配置,1000M也在快速的普及当中,这么快的传输速度是Meter Bus总线通信和CAN总线通信所无法达到的。而且,TCP/IP网络的开放性非常强,只要接入互联网,通信距离就可以无限延长,从而可以实现最大限度的信息和资源共享。基于此,充分利用Meter Bus总线通信和CAN总线通信的优势,同时与开放的TCP/IP网络衔接,正是目前国内外测控技术研究的重点,我们把它称为网络化的测控技术。本文基于嵌入式Linux系统,设计并实现了Meter Bus总线和CAN总线与TCP/IP网络的通信转换网关,完成了Meter Bus总线和CAN总线与TCP/IP网络的数通,V1
标签: 嵌入式 linux 以太网 can mbus 现场总线 通信网关
上传时间: 2022-06-21
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1A/D转换器的分类与比较AD转换器(ADC)是模拟系统与数字系统接口的关键部件,长期以米一直被广泛应用于雷达、通信、电子对抗、声纳、卫星、导弹、测控系统、地震、医疗、仪器仪表、图像和音频等领域。随者计算机和通信产业的迅猛发展,进一步推动了ADC在便携式设备上的应用并使其有了长足进步,ADC正逐步向高速、高精度和低功耗的方向发展。通常,AD转换器具有三个基本功能:采样、量化和编码。如何实现这三个功能,决定了AD转换器的电路结构和工作性能。AD转换器的分类很多,按采样频率可划分为奈奎斯特采样ADC和过采样ADC,奈奎斯特采样ADC又可划分为高速ADC、中速ADC和低速ADC:按性能划分为高速ADC和高精度ADC:按结构划分为串行ADC、并行ADC和串并行ADC.在频率范围内还可以按电路结构细分为更多种类。中低速ADC可分为积分型ADC、过采样Sigma-Delta型 ADC、逐次逼近型ADC,Algonithmic ADC:高速ADC可以分为闪电式ADC、两步型ADC、流水线ADC、内插性ADC、折叠型ADC和时间交织型ADC,下面主要介绍几种常用的、应用最广泛的ADC结构,它们是:逐次比较式(SAR)ADC、快闪式(Flash)ADC、折叠插入式(Fol ding&Interpolation)ADC、流水线式(Pipelined)ADC和-A型A/D转换器。
标签: adc
上传时间: 2022-06-23
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