基于STM32和BQ76940的无人车电池管理系统设计

合理管理电池组、提高电池组工作效率是无人设备需要解决的核心问题之一。现阶段的电池管理方案需要多种功能不同的芯片协同配合,导致设计过程中存在难度大、电路复杂、调试周期长、功能单一、通用性低、成本高等缺点。基于此,使用电池管理芯片BQ76940和控制芯片STM32L431RCT6设计了无人车的电池管理系统。经过验证,该系统总体设计方案可满足无人车电池管理的多种需求。整个电池管理系统的采集、保护、控制响应速度和工作效率均优于大多数电池管理方案。     

基于GPS的无人车导航控制系统的设计

基于GPS的无人车导航控制系统由无人车导航终端和监控站两部分组成。采用GPS技术实现无人车的实时定位和跟踪;利用串口通信编程与百度地图的二次开发实现监控站软件设计,通过无线传输实现无人车与监控站的信息交互,最终控制无人车按规定路线行驶。     

直接探测大气激光雷达的系统设计

文章介绍了基于直接探测方式的微脉冲大气激光雷达的概念及其工作原理,提出了激光雷达系统的关键技术设计方案,并对该激光雷达系统性能进行了调试,确立了该系统设计方案的合理性和准确性.     

无人车反射式全景视觉感知技术研究

针对应用最多的2种单视点曲面反射式全景视觉系统——双曲面反射式和抛物面反射式全景视觉系统存在的安装精度高和远心透镜造价高等缺点,提出了多视点抛物面反射式全景视觉系统。首先分析了系统视点的分布情况,建立了系统成像的参数模型,利用类比单视点曲面反射式全景视觉系统模型进行投影点解算,然后分析了焦散面的特性。其次利用系统成像模型依次建立了系统的最大仰角、最大水平探测距离和分辨率的参数模型,讨论了对其产生影响的因数。在此分析的基础上研制了多视点抛物面反射式全景视觉系统样机,该样机成像效果好、安装精度高、成本低。最后实验验证了最大仰角参数模型、最大水平探测距离参数模型和分辨率的参数模型的正确性,最大仰角参数且与抛物面反射镜参数p成反比,最大水平探测距离参数与目标大小成正比,分辨率的参数与目标大小成正比且与目标所处位置的远近成反比。     

基于微型激光雷达的盲人室内避障系统

以树莓派为控制器,利用激光雷达等不同的传感器实现定位融合,同时通过微型激光雷达对障碍物信息实时采集,根据功能单元-通道的方式对室内物体进行建模,形成一幅2D的激光雷达栅格地图.树莓派控制器根据栅格值的不同设置障碍物危险系数,建立起一个适用于盲人的高精度室内避障系统.对于运动的障碍物和行人,系统利用卡尔曼滤波估算其位置和...     

基于Mie散射苏州大气气溶胶的激光雷达探测

利用1064nm激光雷达研究了苏州地区的大气消光特性,采用Klett方法反演了大气气溶胶的消光系数,得到了随大气垂直高度逐步变化的消光系数分布。探测结果表明：与一年中其它季节相比,苏州2007年春季对流层中上部气溶胶的含量偏大;而在冬季,即便在3km高度上,也会出现一个明显的干净层,表明当年冬至次年春始的大气总体较为洁净。     

基于激光雷达的Bobac机器人S型障碍物避障轨迹规划研究

文章基于Bobac移动机器人的室内S型障碍物避障轨迹规划设计研究,采用激光雷达传感器与双轮控制相结合方式,实现S型障碍物避障轨迹规划,并实现精准定位,达到避障目的。论文主要以Bobac智能移动机器人平台为研究对象,分析智能移动机器人中里程信息不精确的问题,并基于网格Fast SLAM方法环境模型的建立实现提高计算效率以及定位精度。通过对激光雷达精度与距离关系的深入分析,提出了在精准区与模糊区内建立一种S型障碍物避障方法,引入运动模型和激光雷达传感器测量误差模型进行实时修正。文章采用自适应控制方法在实时估计Bobac机器人与障碍物距离的同时,控制移动机器人渐进跟踪期望轨迹,证明了双轮实时控制与激光雷达配合的稳定性。实验证明,相较于传统的激光雷达避撞方法,本研究所提出方法可以有效地提高在S型障碍物内避障运动。     

基于LabVIEW的无人监测船水质采样系统设计

针对传统水样采集劳动强度大、采样误差大等缺点,结合无人船机动灵活、安全性高、节省人力的水域作业的特点,设计可以搭载于无人监测船上的水质采样系统。该系统利用真空抽气泵降低采样瓶内部气压的取样方式,将外部的水样压入采样瓶中。完成了水质采样系统的硬件部分设计与设备及其配件的选型,并且利用LabVIEW平台开发水质采样系统的控制软件。使用无人监测平台搭载自动采样装置,在湖面及水库进行大量实验。结果表明,该装置成功进行无人实时采样及分时段分地点自动采样,有效提高了采样速率,降低采样难度,使采样更加便捷高效。     

激光雷达

最近几年世界各地极端天气现象频繁发生,地震、海啸、火山喷发、洪水、台风、泥石流等不断进入人们的视线,人们在感叹生命脆弱的同时,能得到及时的预报显得尤为重要,在气象预报中激光雷达的作用功不可没.激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式,是一种工作在红外和可见光波段的雷达.它集激光、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种     

无线环境监测模拟探测系统设计

无线环境监测系统主要是由单片机、无线收发器和传感器构成的一套无线环境监测模拟装置,对周边温度和光照信息进行探测和显示。其中,监测终端主要由无线收发系统和单片机及显示模块构成;探测节点主要由传感器模块、单片机和无线收发系统构成。这一设计实现了自动探测、无线收发、自动显示及节点转发功能,结构简单,功耗低,探测距离可达到50CM以上且时延少于5S。     

适用于物联网课程教学的无人机着陆平台设计

当前,无人机和无人船已经广泛地应用到水域环境检测、水产养殖、海事检测和鱼情监测等领域,但是无人机的续航里程是该行业一个亟待解决的技术难题.为此,提出一种基于无人船的无人机在海上的着陆平台的设计方案,以促进无人机的续航能力,也为无人船增加新的功能.通过这一方案可以激发学生的学习兴趣,使其积极参与无人船航行器的设计与制作,并加强学生的实践能力、创新精神和团队意识.     

红外避障系统的设计

避障作为机器人的一项最基本的功能,它需要在行动过程中实时监测周围环境障碍物。能够快速且精确的判断出障碍物的位置,对于机器人及时躲避障碍物非常重要。基于红外反射式传感器,利用发射的红外光在遇到障碍物时反射回来,通过检测反射回来的红外光感知障碍物的存在。同时利用音频锁相集成电路LM567,该芯片在电路中既担任振荡器,同时作选频接收。本设计外围电路简单,成本低廉,工作时不受电压温度的影响,可在多种环境下长期稳定的工作。调制发射和接收锁相解调均采用同一芯片,调制发射的频率即为锁相解调的频率,发射和接收始终保持同频。将锁相集成电路输出的信号送给单片机,单片机检测到障碍物的信号后驱动报警器。     

Robust Adaptive Control Design for Rotorcraft Unmanned Aerial Vehicles Based on Sliding Mode Approach

This paper presents a nonlinear robust control design method for a generic rotorcraft unmanned aerial vehicle（RUAV）. The control objective is to let the RUAV track some pre-defined time-varying position and headingtrajectories. The proposed controller employs feedback linearization process to realize the dynamic decoupling controland applies adaptive sliding mode control to compensate for the parametric uncertainties and external disturbances.The global asymptotical stability is proved via stability analysis. Compared with the cascaded controller, the proposedcontroller demonstrates a superior tracking performance and robustness through numerical simulation in the presenceof parametric uncertainties and unknown disturbances.     

激光陀螺光电检测电路的低噪声设计

依据低噪声电路理论，利用低噪声场效应管与集成运算放大器组成复合式光电检测电路，有效地解决了探测器与负载的噪声匹配问题。实验证明：该电路具有较高的灵敏度，可以满足激光陀螺的实用要求。     

自动避障实验小车教学系统设计

充足的教育资源是高校开展创新创业教育的前提,高校教学实验室建设是大学生创新创业教育的重要支撑。结合创新课程需要,以探索自动避障技术为出发点,利用两驱小车作为实验车,基于ESPDuino单片机作为最小系统,研制了一套自动避障实验小车系统。设计了基于超声波测距传感器的自动避障策略,实现小车自主避障,并能实现对系统的手动和自动两种控制方式。给出了实验小车系统总体设计方案、硬件电路及软件设计过程,包括主控模块、驱动模块、信息采集与处理模块、电源模块以及传感器测距、自动避障策略等设计。     

新能源汽车用电池管理系统工程化设计

电池管理系统是新能源汽车的关键部件,对电池的安全可靠、有效使用和延长使用寿命等起到非常重要的作用。文章对电池管理系统的设计原理、控制策略、远程诊断进行了介绍,针对车辆运行过程中最容易出现的SOC估算问题进行研究,通过SOC的算法与实际运行工况结合建立了满足车辆运行需要的高精度SOC估算模型。     

一种电动汽车大功率动力电池化成检测系统的设计

针对国内电动汽车大功率动力电池化成检测系统设计研究现状,提出一种基于管理机、控制机和输出机上中下3层结构的系统设计方法．在硬件结构设计中,采用高性能微处理器作为主控制器,输入输出接口采用高速光电耦合隔离电路,并在控制算法中采用PWM脉宽调制控制方法．在软件功能设计中,采用模块化结构方法分为数据计算及数据处理、数据显示、数据存储、参数设计及调整等4大功能模块．系统实验装置运行结果的数据分析表明系统具有较好的应用前景．     

基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统设计

为了解决监测终端操作系统多样化的问题,设计一款基于Qt的跨平台远程监控系统。该系统采用C/S模式,主要由信息采集系统、通讯系统以及远端监控系统组成。无人插秧机远程监控以Qt为开发平台,利用北斗卫星定位、4G通信网络、Socket通信、GIS、图像处理等技术,实现对远程无人驾驶插秧机工况参数的监测与控制,包括插秧机动力、行走、作业等各种信息。另外,通过对数据的分析处理,还可预测插秧机可能出现的故障。测试结果表明,该系统可有效实现对无人插秧机的远程监控,并解决了操作系统的可移植性问题。     

轮式机器人的障碍探测

介绍一种轮式机器人障碍探测的实现方案,使用超声波进行的距离探测以及使用红外线的接近探测,两种方法互为补充.通过实际电路测试表明该方法良好的解决了对动态障碍、静态障碍的探测.