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基于激光测距传感器的机械臂末端位姿误差校正方法
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作者 韩金利 尚卓 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期511-517,共7页
机械臂位姿校正由于误差考虑不充分,导致误差校正效果差,机械臂稳定性低,因此,提出基于激光测距传感器的机械臂末端位姿误差校正方法。该方法基于激光测距传感器原理,通过最小二乘算法,确定机械臂末端位姿误差,包括位置误差和姿态误差,... 机械臂位姿校正由于误差考虑不充分,导致误差校正效果差,机械臂稳定性低,因此,提出基于激光测距传感器的机械臂末端位姿误差校正方法。该方法基于激光测距传感器原理,通过最小二乘算法,确定机械臂末端位姿误差,包括位置误差和姿态误差,根据得到的误差,采用适应度改进的遗传算法,结合非线性传递特性分析机械臂的末端位姿,获得误差补偿,构建机械臂末端位姿的误差校正方法,实现机械臂末端位姿误差校正。经过实验证明,所提方法校正后的最高误差仅为0.13 cm,响应时间低于1.25 s,复杂度为0.30,并且振动区间较小,仅为[-0.03,0.02]m,说明该方法较为简洁,可以快速实现机械臂误差校正,降低了算法复杂度的同时,提高了机械臂的稳定性强。 展开更多
关键词 激光测距传感器 机械臂末端位姿 误差校正 最小二乘算法 遗传算法 非线性传递特性
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基于等间距线的远距离激光测距传感器误差校正 被引量:1
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作者 江锐 刘锋 江勇 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期88-93,共6页
当激光光束通过光学组件时,会发生衍射和散焦现象,使不同部位的光信号受到一定程度的影响,产生空间上的非线性畸变,导致远距离激光测距传感器产生误差,因此,提出基于等间距线的远距离激光测距传感器误差校正方法。在二维坐标系内,利用... 当激光光束通过光学组件时,会发生衍射和散焦现象,使不同部位的光信号受到一定程度的影响,产生空间上的非线性畸变,导致远距离激光测距传感器产生误差,因此,提出基于等间距线的远距离激光测距传感器误差校正方法。在二维坐标系内,利用等间距线计算畸变参数,校正远距离激光测距传感器非线性畸变。基于激光扫频干涉原理,通过相位变化量补偿测距信号相位,校正目标运动造成的测量误差。结合倾角与误差之间的线性关系,构建支持向量机回归模型,预测远距离激光测距传感器倾角误差并校正。实验结果表明,所研究方法的PLCC和SROCC分别达到了0.935与0.876,说明非线性畸变校正较好;相位补偿校正后,频谱分辨力为12.56 mm,差值仅为0.06 mm;相较于其他对比方法,多个测点下的测距结果始终与实际距离最为接近。 展开更多
关键词 激光测距传感器 等间距线 激光扫频干涉 支持向量机 误差校正
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基于激光测距传感器的家庭机器人导航仿真 被引量:8
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作者 蔡则苏 洪炳镕 周浦城 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期902-904,共3页
通过将激光测距器的扫描数据和来自家庭机器人的里程计结合在一起,给出了同时定位和地图生成的算法.基于扩展卡尔曼滤波算法,滤去不必要的数据,直接将传感数据和环境特征相匹配,融合激光扫描数据和人工路标,给出了机器人连续位置更新的... 通过将激光测距器的扫描数据和来自家庭机器人的里程计结合在一起,给出了同时定位和地图生成的算法.基于扩展卡尔曼滤波算法,滤去不必要的数据,直接将传感数据和环境特征相匹配,融合激光扫描数据和人工路标,给出了机器人连续位置更新的方法.仿真结果表明该方法较好地解决了室内机器人导航问题. 展开更多
关键词 激光测距传感器 家庭机器人 导航 仿真 同时定位 地图生成 人工路标 扩展卡尔曼滤波
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基于测距传感器的WMPS非接触测量方法 被引量:13
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作者 孙卿 杨凌辉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期670-675,共6页
为了解决现有的工作空间测量定位系统(WMPS)中柔性待测物表面形变及大尺寸测量空间内遮挡等问题,提出了一种基于测距传感器的非接触测量方法,并设计了基于该方法的测量靶。首先建立了该方法的测量模型,将测量靶抽象为若干个控制点和一... 为了解决现有的工作空间测量定位系统(WMPS)中柔性待测物表面形变及大尺寸测量空间内遮挡等问题,提出了一种基于测距传感器的非接触测量方法,并设计了基于该方法的测量靶。首先建立了该方法的测量模型,将测量靶抽象为若干个控制点和一个矢量;然后通过发射站的数学模型推导出了测量靶姿态迭代解算方法,并通过单位四元数估计法给出了该迭代算法的初值生成方法;最后采用自标定方法对测量靶进行了参量标定,并依托天津大学研制的WMPS系统进行了精度验证实验。结果表明,该测量靶的重复性测量精度为1mm,距离测量精度为2.5mm。该方法使得WMPS系统的测量范围扩大并保持了较高的空间3维坐标测量精度。 展开更多
关键词 测量与计量 大尺寸坐标测量 非接触测量 姿态解算 激光测距传感器
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激光测距传感器在焦化三车连锁系统中的应用 被引量:2
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作者 董克俭 焦世统 +3 位作者 贾少锐 薛红梅 李丽宏 安新 《工矿自动化》 北大核心 2004年第4期29-31,共3页
激光测距传感器是一种非接触性距离测量仪器 ,在煤矿、冶金、石化等工矿企业具有良好的应用价值。文章介绍了激光测距传感器的测量原理、系统配置。
关键词 焦炉 焦化 连锁系统 激光测距传感器
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基于激光测距传感器的机器人末端定位扫描装置设计 被引量:3
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作者 张传清 陈恳 +3 位作者 邵君奕 陈雁 尹华彬 朱丽 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期1-3,共3页
为实现变截面复杂管道内壁喷涂机器人的定位、喷涂目标模型重建和喷涂轨迹规划功能,设计了末端激光定位扫描装置,描述了该装置传感器的选型、扫描头机构设计和相应的数学模型,并着重阐述了喷涂管道内截面自动扫描的流程以及测量路径规... 为实现变截面复杂管道内壁喷涂机器人的定位、喷涂目标模型重建和喷涂轨迹规划功能,设计了末端激光定位扫描装置,描述了该装置传感器的选型、扫描头机构设计和相应的数学模型,并着重阐述了喷涂管道内截面自动扫描的流程以及测量路径规划算法的实现。实验证明,该设计实现了一类超常规尺寸喷涂目标在喷涂机器人坐标系中的数模重建功能,解决了逐点示教无法完成复杂内表面喷涂轨迹规划的问题。 展开更多
关键词 喷涂机器人 激光测距传感器 测量路径规划
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采用PSD的激光测距传感器的检测及控制电路 被引量:7
7
作者 王晓东 赵杰 +1 位作者 吴威 蔡鹤皋 《传感器技术》 CSCD 1995年第5期36-37,共2页
针对采用PSD研制的激光测距传感器在检测及控制电路的设计中所存在的关键问题进行了分析,并给出了电路的设计框图。
关键词 测距传感器 位置敏感元件 激光仪器
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基于红外测距传感器的公交客流量统计装置 被引量:6
8
作者 巴兴强 李洪涛 逯兆友 《现代电子技术》 北大核心 2019年第17期129-132,共4页
文中提出一种基于红外测距传感器的公交客流量监测装置,数据处理方面利用单片机对回传的测距数据进行中位值滤波和限幅处理,通过检测经滤波处理后的测距传感器回传的测距数据的变化,精确统计公交车前后车门上下车的乘客人数,并计算出各... 文中提出一种基于红外测距传感器的公交客流量监测装置,数据处理方面利用单片机对回传的测距数据进行中位值滤波和限幅处理,通过检测经滤波处理后的测距传感器回传的测距数据的变化,精确统计公交车前后车门上下车的乘客人数,并计算出各时段车内乘客数。实验结果表明,该装置的识别准确率可达到92%。装置还具有蓝牙功能,可实现数据的无线传输,方便观测人员对数据进行实时统计,也可将客流数据上传至智能站牌,为公交智能化提供数据支持。 展开更多
关键词 公交客流 红外测距传感器 自动计数 中位值滤波 限幅处理 无线传输
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基于三维激光扫描仪测距传感器的机械臂末端位姿测量
9
作者 张爱琳 李璐 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第1期42-45,共4页
机械臂可以较准确地完成各项空间任务,其正常工作的前提是精确检测到目标位置。当距离目标较远时,就需要采用雷达、视觉、传感器等方式对目标进行检测。但距离目标较近时,传统测量方法的精度和稳定性较差。设计了一种精度较高的近距离... 机械臂可以较准确地完成各项空间任务,其正常工作的前提是精确检测到目标位置。当距离目标较远时,就需要采用雷达、视觉、传感器等方式对目标进行检测。但距离目标较近时,传统测量方法的精度和稳定性较差。设计了一种精度较高的近距离实时测距激光传感器。并利用机械臂末端三点激光测距传感器对平面位姿进行测量。研究表明,设计的激光测距传感器可以高精度的完成任务,满足机械臂对目标进行检测的要求。 展开更多
关键词 激光测距传感器 机械臂 平面位姿 测量
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基于激光测距传感器的群机器人防碰撞技术研究
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作者 高昂 赵澄东 《激光杂志》 北大核心 2017年第9期159-162,共4页
群机器人工作时很容易出现碰撞现象,导致机器人损坏,影响机器人的使用寿命。传统群机器人防碰撞技术容易受到外界环境的干扰,无法有效防止群机器人发生碰撞。为此,提出一种基于激光测距传感器的群机器人防碰撞技术,设计了一种群机器人... 群机器人工作时很容易出现碰撞现象,导致机器人损坏,影响机器人的使用寿命。传统群机器人防碰撞技术容易受到外界环境的干扰,无法有效防止群机器人发生碰撞。为此,提出一种基于激光测距传感器的群机器人防碰撞技术,设计了一种群机器人防碰撞系统。将激光信号撞到的目标机器人作为二次激光发射源,通过目标机器人的漫反射特性计算出沿原机器人激光测距器光轴方向的激光辐射亮度,根据接收到的目标机器人反射激光信号的消减程度,求出反射激光信号的功率,从而计算出激光测距传感器最终测距方程。给出激光测距传感器硬件结构,介绍了立体视觉测距模块。建立群机器人防碰撞数学模型,将计算得到的安全距离与最大安全距离相比,依据比较结果判断机器人是否需改变速度与方向,以防止出现碰撞现象。实验结果表明,所提技术实用性强。 展开更多
关键词 激光测距传感器 群机器人 防碰撞 激光发射器 激光信号
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激光测距传感器光束矢向和零点位置标定方法 被引量:26
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作者 曹双倩 袁培江 +1 位作者 陈冬冬 史震云 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1321-1327,共7页
激光测距传感器常用于飞机壁板法向检测。为了解决激光测距传感器加工和安装误差导致的法向检测精度下降问题,提出和实施了一种利用几何数学模型和最小二乘法进行激光测距传感器光束矢向和零点位置标定的方法。首先,利用角度标定理论获... 激光测距传感器常用于飞机壁板法向检测。为了解决激光测距传感器加工和安装误差导致的法向检测精度下降问题,提出和实施了一种利用几何数学模型和最小二乘法进行激光测距传感器光束矢向和零点位置标定的方法。首先,利用角度标定理论获取激光束与主轴进给方向的夹角。然后,借助激光跟踪仪建立坐标系,根据激光测距传感器射在与电主轴进给方向成不同夹角的平面上的测量值,利用几何数学模型计算出各激光点之间的相对坐标,运用最小二乘法拟合出激光束的空间方程,进而得到光束矢向和零点位置。最后,在航空制孔机器人平台上进行标定实验,并且根据标定结果进行了实验验证。实验结果证明:该方法能够较为准确地标定出激光测距传感器的光束矢向和零点位置,可使法向检测精度在0.18°内。 展开更多
关键词 激光测距传感器 光束空间位置标定 最小二乘法 自动化制孔 法向检测 机器人
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用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器的设计 被引量:5
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作者 王晓东 刘洪乾 吴威 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期183-187,共5页
提出了一种新颖的用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器设计方案,对设计中所涉及的主要问题进行了研究,使用所研制的传感器原理样机进行了扫描测试试验,并对测试结果及应用的可能性进行了分析讨论。
关键词 扫描测距传感器 焊缝 跟踪 传感器
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激光测距传感器在车辆宽高检测中的应用 被引量:7
13
作者 吕彬 冀小平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第12期152-154,共3页
为提高高速公路车辆超宽、超高治理工作效率,智能车辆宽高检测系统的应用也越来越广泛。由于检测系统对车辆后视镜最宽值的误判断,导致人工复测频繁、超限站车辆通行缓慢。针对上述缺陷,提出了利用广义回归神经网络的拟合能力判断产生... 为提高高速公路车辆超宽、超高治理工作效率,智能车辆宽高检测系统的应用也越来越广泛。由于检测系统对车辆后视镜最宽值的误判断,导致人工复测频繁、超限站车辆通行缓慢。针对上述缺陷,提出了利用广义回归神经网络的拟合能力判断产生最宽值原因的方法。经实验证明:该方法能有效去除检测过程中由后视镜产生的最宽值,提高准确度与过车效率。 展开更多
关键词 宽高检测 激光测距传感器 广义回归神经网络
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激光三角法测距传感器的参数优化 被引量:24
14
作者 蔡逸 刘常杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1472-1477,共6页
为了使激光三角测距传感器适应漫反射较弱的光滑被测表面,提高测量精度,分析了工作角取值对漫反射光采集的影响,以及成像系统参考点处垂轴放大率与光学分辨率的关系,对传感器的结构参数进行了优化。实验结果表明:对于表面粗糙度Ra小于0.... 为了使激光三角测距传感器适应漫反射较弱的光滑被测表面,提高测量精度,分析了工作角取值对漫反射光采集的影响,以及成像系统参考点处垂轴放大率与光学分辨率的关系,对传感器的结构参数进行了优化。实验结果表明:对于表面粗糙度Ra小于0.8μm的被测面,工作角取值不应大于40°以保证成像质量;在成像良好的情况下,参考点的垂轴放大率越大,系统测量精度越高,实验系统在60 mm工作距下测量误差小于5μm。 展开更多
关键词 测距传感器 激光三角法 垂轴放大率 参数优化
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基于激光测距传感器的障碍物检测与模式识别 被引量:5
15
作者 王丽珍 刘慧玲 薛小兰 《激光杂志》 北大核心 2019年第8期34-38,共5页
当前障碍物检测与识别方法中存在检测率低和识别率低的问题,提出基于激光测距传感器的障碍物检测与模式识别方法,构造光学系统设计原理和电气系统结构,提高传感器的测量速度、最近距离和测距范围。在此基础上获取障碍物的相关信息,对采... 当前障碍物检测与识别方法中存在检测率低和识别率低的问题,提出基于激光测距传感器的障碍物检测与模式识别方法,构造光学系统设计原理和电气系统结构,提高传感器的测量速度、最近距离和测距范围。在此基础上获取障碍物的相关信息,对采集到的信息进行解析获取障碍物的方位信息,通过坐标系转换得到障碍物的距离信息,根据障碍物边缘拟合获得障碍物的宽度信息,通过最小二乘算法拟合障碍物的边缘,根据拟合结果得到边缘曲线,通过宽度、距离和方位等特征信息对障碍物进行识别。实验结果表明,所提方法的检测率高、识别率高。 展开更多
关键词 激光测距传感器 障碍物 检测方法 识别方法
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基于激光测距传感器校正四旋翼飞行器姿态的室内组合导航 被引量:11
16
作者 邹强 付超 莫申童 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1482-1488,共7页
为了提高室内环境下四旋翼飞行器的姿态解算精度,提出一种基于激光测距传感器校正四旋翼飞行器姿态的室内组合导航。首先从搭载激光测距传感器的四旋翼飞行器的运动模型出发,采用三角函数方法求解飞行器的姿态角参数,通过对其微分获得... 为了提高室内环境下四旋翼飞行器的姿态解算精度,提出一种基于激光测距传感器校正四旋翼飞行器姿态的室内组合导航。首先从搭载激光测距传感器的四旋翼飞行器的运动模型出发,采用三角函数方法求解飞行器的姿态角参数,通过对其微分获得角速度数据。其次,将惯性系统中经过互补滤波融合后的陀螺仪、加速度计及磁力计的角速度作为观测量,再应用扩展卡尔曼滤波将惯性系统数据与激光测距传感器获得的角速度数据融合,对旋转矩阵中的误差进行修正。最后验证组合导航的有效性,用带有激光测距传感器及惯性系统的开发板依次进行静态、水平滑动和动态测试,实验测试表明:这种组合导航融合策略使姿态检测系统静态特性和水平滑动特性均有所提高,5 s内,静态误差控制在0.05°以内,水平滑动误差控制在7°;在静态时能够抑制姿态角漂移和滤除噪声,在动态时能够快速跟踪姿态的变化,提高了姿态角的解算精度。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 组合导航 扩展卡尔曼滤波 姿态解算算法 激光测距传感器
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测距传感器性能评估与故障诊断方法研究 被引量:7
17
作者 田宇 高强 +3 位作者 李栋 毛泽民 李智 田禾 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第10期172-178,共7页
针对工业生产系统中传感器由于长期处于恶劣环境下,导致传感器易失效的问题,提出了一种基于标准不确定度的传感器性能评估和故障诊断方法。以方矩管生产过程为研究对象,首先,通过硬件测试实验选用磁栅尺和编码器作为测距传感器,研究并... 针对工业生产系统中传感器由于长期处于恶劣环境下,导致传感器易失效的问题,提出了一种基于标准不确定度的传感器性能评估和故障诊断方法。以方矩管生产过程为研究对象,首先,通过硬件测试实验选用磁栅尺和编码器作为测距传感器,研究并设计了轧辊位置自动调整系统,将轧辊定位精度提高至±1 mm以内;然后,利用小波滤波对传感器输出序列进行去噪处理,并结合神经网络进行输出序列预测;最后,利用预测值与实际测量值的残差计算标准不确定度,通过判断不确定度大小实现测距传感器故障诊断,以及对测距传感器实时性能的评估。通过模拟精度下降故障传感器实验表明,该方法故障检测准确率可达90%以上,表明该方法的有效性。 展开更多
关键词 测距传感器 不确定度 故障诊断 神经网络 小波去噪
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由图象估算测距传感器的相对位移
18
作者 俞知恩 王珂 俞泉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期434-436,共3页
由图象估算测距传感器的相对位移*俞知恩王珂俞泉(吉林工业大学电子系长春130025)(广州标致汽车公司广州510000)0前言研究物体的运动,对人类及计算机视觉都很重要。对物体与传感器相对运动的研究,导致了从系列图象... 由图象估算测距传感器的相对位移*俞知恩王珂俞泉(吉林工业大学电子系长春130025)(广州标致汽车公司广州510000)0前言研究物体的运动,对人类及计算机视觉都很重要。对物体与传感器相对运动的研究,导致了从系列图象来估算传感器的运动轨迹。由于测距传... 展开更多
关键词 测距传感器 图象 估算 相对位移
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基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测 被引量:1
19
作者 蔺陆军 方益明 +2 位作者 郑红平 周德全 蒋昊 《林业工程学报》 北大核心 2018年第5期109-114,共6页
利用声波的传播速度构建声学断层图像,已成为一种有效的木材无损检测方法。在实践中发现,树干横截面形状对林木声学断层成像的精度有显著影响。然而,现有研究都是假设树干为圆形的,导致生成的声学断层图像与实际情况不符。为了精确检测... 利用声波的传播速度构建声学断层图像,已成为一种有效的木材无损检测方法。在实践中发现,树干横截面形状对林木声学断层成像的精度有显著影响。然而,现有研究都是假设树干为圆形的,导致生成的声学断层图像与实际情况不符。为了精确检测原木、活立木的树干横截面形状,研制了一种基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测仪器。采用滚珠丝杆在树干周围建立等边三角形,并利用步进电机驱动激光测距传感器沿滚珠丝杆移动,检测不同位置上树干表面的样本点与滚珠丝杆间的垂直距离,然后通过坐标平移、坐标旋转等坐标转换方法将样本点的测量数据转换到同一个坐标系,最后利用3次样条插值算法对所有样本点进行曲线拟合,可以方便地绘制出待测树干的轮廓。详细介绍了检测仪器的机械系统、电路系统、软件系统的设计方法,并分别采用近似圆形和不规则形状的原木样本进行了实验。实验结果表明,该仪器绘制的树干轮廓与真实情况基本一致,生成的轮廓曲线长度与树干周长之间的相对误差为0.83%。 展开更多
关键词 木材无损检测 激光测距传感器 树干横截面 轮廓检测 坐标转换
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基于农业应用的超声波测距传感器的设计与研究 被引量:1
20
作者 田希朦 《河北农机》 2023年第16期21-23,共3页
近年来,农业领域逐渐引入智能化技术,以提高生产效率和质量。测距传感器作为高精度、实时性强的智能传感器,能够提供精确的距离测量,为农业生产提供实时数据支持,在农业应用中具有广泛的应用前景和较强的应用潜力。本文介绍了一种基于ST... 近年来,农业领域逐渐引入智能化技术,以提高生产效率和质量。测距传感器作为高精度、实时性强的智能传感器,能够提供精确的距离测量,为农业生产提供实时数据支持,在农业应用中具有广泛的应用前景和较强的应用潜力。本文介绍了一种基于STC89C51单片机的超声波测距农业应用系统的设计与研究,提出了一种基于超声波测距传感器的农业应用设计,旨在提高农业生产的精确度和效率,详细介绍了测距传感器工作原理以及在农业中的设计应用,重点探讨了测距传感器在无人机植保、灌溉系统和精准播种中的具体应用,并分析了其应用优势和挑战。 展开更多
关键词 测距传感器 电路设计 农业应用 作物监测
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