智能多關(guān)節(jié)機器人的實時避障問題,是現(xiàn)在機器人研究領(lǐng)域的重點和難點問題。在避障過程中,常常會面臨無法預(yù)先知道、不可預(yù)測或動態(tài)變化的環(huán)境。機器人感知環(huán)境的手段通常是不完備的,傳感器給出的數(shù)據(jù)是不完全、不連續(xù)、不可靠的,傳感器信息融合的算法還存在著諸多問題。但由于傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制理論等學(xué)科的深入研究,及傳感器信息處理方法的應(yīng)用,為避障問題的解決提供了可能性,但是對于復(fù)雜的應(yīng)用,仍不能令人滿意,因此現(xiàn)存的問題也正是該領(lǐng)域的研究方向。觸覺是人與外界環(huán)境直接接觸時的重要感覺功能,研制滿足要求的觸覺傳感器是機器人發(fā)展中的技術(shù)關(guān)鍵之一。江西科研多線激光雷達傳感器
傳感器故障診斷離:散小波網(wǎng)絡(luò)法。離散小波網(wǎng)絡(luò)法是利用小波網(wǎng)絡(luò)來診斷避障系統(tǒng)中傳感器對象,當傳感器對象沒有突變時,小波網(wǎng)絡(luò)的輸出與診斷避障系統(tǒng)中傳感器對象的輸出差值較小,當傳感器有突變時,小波網(wǎng)絡(luò)的輸出與診斷避障系統(tǒng)中傳感器對象的輸出差值較大,據(jù)此可利用方差檢測出故障。該方法靈活度高,克服噪聲能力強,對輸入信號要求低,不需要對象的數(shù)學(xué)模型。缺點:在大尺度下,由于濾波器時域?qū)挾容^大,檢測時會有一定的延時。教育全向相機傳感器費用車道線是視覺傳感器能夠感知的非?;镜男畔?,擁有車道線識別功能,即可實現(xiàn)高速公路的車道保持功能。
機器人避障需要哪些傳感器?超聲波傳感器:超聲波傳感器可以檢測到玻璃、鏡子等透明材質(zhì),其主要是通過發(fā)射探頭發(fā)射出超聲波,超聲波在介質(zhì)中遇到障礙物而返回接收裝置,通過接收自身發(fā)射的超聲波反射信號,根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收時間差及傳播速度,計算出傳播距離,就能得到障礙物與機器人之間的距離,但超聲波傳感器易受天氣及周圍環(huán)境(鏡面發(fā)射或者有限的波束角)以及障礙物陰影、表面粗糙等外界環(huán)境的影響,且適用范圍較小,測距距離較短。
在智能機器人避障的系統(tǒng)中,因為任何傳感器的功能都有限,必要時,應(yīng)將多種傳感器集成在一起,融合多種傳感器信息,這樣可以更正確、更全方面的反映出外界環(huán)境的特征,為避障提供正確的依據(jù)。信息融合技術(shù)可以增加各類傳感器信息的互補性、對環(huán)境變化的適應(yīng)性,提高決策的正確性。多傳感器數(shù)據(jù)融合的基本目的是指通過對多(種,類)傳感器數(shù)據(jù)的綜合處理以獲得比每個單一傳感器更多的信息。也可以理解為對多傳感器的原始信息加以智能化的綜合,從而導(dǎo)出新的有意義的信息。這種信息的價值比單一傳感器所獲得信息要高得多,它有利于判斷和決策。因此近年來多傳感器信息融合技術(shù)系統(tǒng)已越來越多地應(yīng)用于機器人的避障系統(tǒng)中,通過實驗可以取得良好的效果。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。
視覺傳感器具有車道線識別、障礙物檢測、交通標志和地面標志識別、交通信號燈識別、可行空間檢測等功能。(1)車道線識別:車道線是視覺傳感器能夠感知的非?;镜男畔?,擁有車道線識別功能,即可實現(xiàn)高速公路的車道保持功能。(2)障礙物檢測:障礙物種類很多,如汽車、行人、自行車、動物等,有了障礙物信息,無人駕駛汽車即可完成車道內(nèi)的跟車行駛。(3)交通標志和地面標志識別:交通標志和地面標志可作為道路特征與高精度地圖做匹配后,輔助定位,也可以基于這些感知結(jié)果進行地圖的更新。(4)交通信號燈識別:交通信號燈狀態(tài)的感知能力對于城區(qū)行駛的無人駕駛汽車十分重要。(5)可通行空間檢測:可通行空間表示無人駕駛汽車可以正常行使的區(qū)域。紅外傳感器的紅外線(指中、遠紅外線)不受周圍可見光的影響,故可在晝夜進行測量。教育全向相機傳感器費用
響應(yīng)度指的是傳感器將光子轉(zhuǎn)換為電子的效率,它決定系統(tǒng)需要抓取有用的圖像的亮度水平。江西科研多線激光雷達傳感器
視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計的像素。圖像的清晰和細膩程度通常用分辨率來衡量,以像素數(shù)量表示。在捕獲圖像之后,視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲的基準圖像進行比較,以做出分析。例如,若視覺傳感器被設(shè)定為辨別正確地插有八顆螺栓的機器部件,則傳感器知道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件,或者螺栓未對準的部件。此外,無論該機器部件位于視場中的哪個位置,無論該部件是否在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),視覺傳感器都能做出判斷視覺傳感技術(shù)的出現(xiàn)解決了其他傳感器因場地大小限制或檢測設(shè)備龐大而無法操作的問題,由此廣受工業(yè)制造界的歡迎。江西科研多線激光雷達傳感器
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