基于卡尔曼滤波的两轮平衡车姿态信息测量

智能电动两轮平衡车的稳定性很大程度上取决于车体姿态信息检测的准确性。为解决低成本传感器测量精度不高的问题,实现对平衡车俯仰角和横滚角的高精度测量,本文采用卡尔曼滤波算法,利用加速度计所解算的姿态角建立观测方程,利用陀螺仪输出的角速度建立状态预测方程,建立卡尔曼滤波器,实现陀螺仪和加速度两传感器数据的融合,最终完成对平衡车姿态角的估计。     

两轮自平衡机器人的姿态检测系统的设计

本文介绍了两轮自平衡机器人的姿态检测系统设计过程。通过对两轮自平衡机器人的平衡性分析,采用数字信号处理器、MEMS陀螺仪和加速度计组成姿态检测系统。针对陀螺仪和加速度计的信号飘移问题,采用滑动滤波和限值滤波相结合的方式对采集的信号进行滤波。最后进行了实际试验,试验结果表明设计的姿态检测系统能够可靠准确采集信号,为两轮自平衡机器人平衡控制提供可靠依据。     

基于倒立摆的便捷自动控制教学平台的研究与设计

设计一基于倒立摆的便捷自动控制教学平台,内置三维陀螺仪、加速度计等传感器,可实现平台的自主直立控制。平台利用STM32单片机对陀螺仪的角速度和加速度计的加速度进行实时跟踪,采用卡尔曼滤波算法对陀螺仪与加速度计采集回来的姿态信号进行校正,从而得到一个准确的空间姿态;通过采集编码器产生的脉冲来计数,形成速度闭环控制,实现双轮自平衡教学平台在任何干扰情况下,均能保持直立平衡状态。该教学平台的特点在于体积小巧,携带方便,操作简单,运行可靠,调整速度快。该平台是一个可随堂演示的PID控制系统,采用现场实物演示将大大增添课堂趣味性,学生们学习相关理论知识时将会更加积极主动,从而提高理论教学的质量。     

一种基于STM32的自动巡航机器人控制算法

采用自制两轮巡航机器人为实验平台,使用微重力传感器对机器人做姿态检测,以STM32103VE做主控MCU并对ITG3205三轴陀螺仪和ADXL345三轴加速度计进行数据采集,使用卡尔曼滤波算法对数据进行融合得到最接近真实姿态的位置信息,通过平衡控制算法调节巡航机器人的平衡姿态,通过GPS获取导航信息。实现自动无人巡航和载人巡航控制。通过试验验证了该控制算法的可行性。     

基于MPU6050的四轴飞行器姿态角解算

通过对IMU数据(陀螺仪、加速度计、磁力计等)融合补偿修正来解算出四轴飞行器在空中的飞行姿态,可以叫做IMU数据融合。相比于其他复杂滤波算法精度要低,但足够满足四轴飞行器的需要,使飞行器反应快,飞行稳。     

航迹推算中卡尔曼滤波算法研究

本文利用惯性导航系统中的加速度计与陀螺仪结合的方式,在此的基础上,提出了一种航迹推算算法,并用实测数据进行了验证,将测试结果与GPS和RTK进行了比较,结果验证了此算法的有效性及可靠性。     

老年代步装置

本系统以STC12C5616AD单片机做为整个系统的控制核心,以24伏蓄电池和大功率驱动为系统提供动力。软件编程方面应用PID算法对电机进行有效控制,应用卡尔曼滤波算法将加速度计和陀螺仪传感器测出的多组数据有效融合。通过NRF24L01无线通信模块、三轴数字加速度计陀螺仪、高精度磁场传感器和红外等模块完成自动跟人功能,将GPS远程定位系统和GSM远程监控系统结合,实现了远程监控实时报警等主要功能,并结合太阳能电池板和储能电路实现了自动充电等辅助功能。在此基础上本系统还专门为行动不方便的老人增加了一键求救、自动绕转、液晶显示、避障、照明等人性化设计。本系统以操控人性化,出行智能化为设计理念,为行动不便的老人出行提供了方便。     

基于MEMS的小型姿态检测系统设计

为了能够实现对各种载体的轨迹的有效控制,本文利用加速度传感器、陀螺传感器和磁阻传感器组成的惯性导航系统,来实现载体的姿态检测。按照姿态检测的设计要求,选取了MEMS传感器作为姿态检测的数据采集单元。其中包括一个三轴陀螺仪、一个三轴的加速度计和一个三轴磁阻传感器搭建了姿态检测系统的传感器模块。并利用STM32单片机作为主控制单元来实现数据处理,采用I2C的接口实现传感器与单片机的连接,使得单片机可以获得载体姿态的实时检测。本文所设计的姿态检测系统具有精度高、体积小、功耗小等优点,能够满足机器人平衡、云台稳定控制、游戏机、虚拟现实、人体运动检测等多种用途。     

钥匙、钥匙告诉我:刚才到底有没有锁门

正设计师在这款安全钥匙柄的内部配备了一套陀螺仪和加速度计,能检测到钥匙被抬起、插入以及旋转的过程。当钥匙记录下锁门的旋转方向及圈数后,假如你着急出门时忘记锁门的话,这把钥匙的指示灯就会显示红色,否则的话会显示绿色。每把钥匙柄都是由柔软耐用的材料制成,使用独立的纽扣电池作为电源,携带起来十分轻便。     

电动智能平衡车控制技术专利分析

正基于DWPI专利数据库,检索并分析了全球以及中国范围内有关电动智能平衡车控制技术相关专利布局,明确了我国在平衡车领域的优劣势,以期为国产平衡车发展提供建议。电动智能平衡车(以下简称平衡车),又叫体感车、思维车、扭扭车等,主要包括两轮和独轮,其运作原理是基于"动态稳定",利用陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的     

基于DSP的微型直升机姿态控制系统设计

针对一种基于DSP的捷联姿态系统硬件结构设计方案进行了介绍。该系统主要由ENC－03微机械陀螺仪、MMA7260QT加速度计、HMC1043数字罗盘及TMS320F2808DSP组成。该系统采用较低的成本实现了实时捷联姿态控制。     

四旋翼飞行器控制系统的研究

本文着重就四旋翼飞行器控制系统的系统组成、结构和软件算法进行研究与探索。四旋翼飞行器由控制核心处理器、加速度计、陀螺仪、磁场计和GPS模块等组成,控制核心处理器负责接收飞行器姿态数据和控制飞行姿态;用PID控制算法对数据进行处理,同时,计算出飞行器相应电机需要的PWM增减量,及时调整电机转速,调整飞行姿态,使飞行器的飞行的更加稳定。本系统选用的ST公司的STM32F407作为四旋翼飞行器的控制核心芯片,该芯片是ARM公司的最新内核Cortex M4F,通过其强大的控制和运算能力为本系统的研究奠定了很好的基础。     

不倒式平衡电动车模型设计

本文主要讲述的是一款自平衡式的电动车模型,它包括陀螺仪模块,调速控制模块和显示模块,主要是基于陀螺仪的原理让电动车在静止时仍能够保证稳定不倒,在一定程度上提高了电动车的安全。     

基于TSL模块的平衡车直立控制系统设计

文章研究了基于TSL模块的平衡车直立控制系统的设计,分别进行了TSL1401线性CCD传感器信号采集处理模块设计、电机驱动模块设计、直立车平衡系统控制、控制算法的编制及执行和调试,通过系统硬件机械平台搭建和软件设计,采用TSL1401线性CCD作为小车的循迹模块来识别路径,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,通过陀螺仪加速度传感器来控制系统的平衡行驶,完成了基本功能和系统调试,测试结果表明系统具有良好的避障成功率和控制精度。     

MTx陀螺仪在自动机器人导航控制中的应用研究

首先通过实验分析MTx陀螺仪的功能特点、漂移性能及抗干扰能力测试情况,得到MTx陀螺仪的使用方法及具体配置要求,进而完成MTx陀螺仪与自动机器人主控制器之间通信关系的建立,并且进行MTx陀螺仪测量数据的采集与处理,从而实现了对自动机器人行走过程的导航控制,并且提高了自动机器人的导航精度和稳定性。     

基于STM32的风力摆控制系统

本系统以STM32 ARM单片机为控制核心,由功能按键选择控制实现不同过程的切换,陀螺仪传感器对摆杆的运行状态进行实时检测,形成单闭环的控制系统。STM32 ARM单片机对陀螺仪传感器采集回来的数据进行处理,得出的控制量通过脉宽调制方式作用于直流风机驱动电路实现对风力摆的控制。本系统实现了风力摆在只受轴流风机为动力控制下快速起摆、画圆、恢复静止的功能。     

基于SLAM技术的智能避障无人机

本系统采用STM32F427VIT6作为主飞行控制芯片,外部器件包括:陀螺仪,加速度计作为飞行姿态测量传感器。利用超声波跟气压计获取高度信息。使用高精度扫描激光雷达进行定位,并实现智能避障功能,采用Wi Fi芯片ESP8285实现无人机与遥控器之间的数据交换。该方案飞行的控制更加稳定,提高了操作的容错率。     

基于NXP LPC1549的四轴飞行器的设计

四轴飞行器有着VTOL(Vertical Take-Off and Landing,垂直起降)飞行器的中几乎所有的优点,并且硬件结构特别简单、体积小、成本低,因而广泛应用于军事、民用等两大领域。本设计采用NXP LPC 1549作为中央处理器,飞行器与遥控器之间的无线通信采用2.4G的NRF24L01模块,以及拥有3轴加速度计与三轴陀螺仪的MPU6050作为姿态欧拉角测量单元,把采集到的数据通过四元数互补滤波计算、PID自动控制,最终以PWM的方式驱动空心杯820电机,得以实现遥控四轴飞行器的设计。     

MEMS陀螺仪在检测小车运动状态中的应用

研究了MEMS陀螺仪在检测小车运动状态的应用,利用陀螺仪等组成的运动状态检测系统采集陀螺仪实时传回的数据,快速、可靠地对小车运动状态进行检测,实时、准确地检测出自动小车的偏转角度.从而实现自动小车稳定、快速地控制.     

为什么苍蝇总是难被拍到

科学家说,苍蝇身上微小的器官——很可能是与眼睛直接相连的——也许能帮助解释为什么苍蝇总是很难被拍到。伯克利加州大学的迈克尔·迪克森和同事利用一个微型的虚拟现实小室进行研究后发现,这些被称为平衡棒的微小器官起到了如同先进的陀螺仪那样的作用,从而能使苍蝇...