湍流烟羽环境下多机器人主动嗅觉实现方法研究

给出了一种用于实现主动嗅觉(也称气味/气体源定位或化学烟羽跟踪)的多机器人协同搜索策略.将蚁群算法与逆风搜索相结合用于协调多机器人的运动方向.蚁群算法可有效调动机器人朝信息素高的区域运动且保证机器人之间的距离不会过大;逆风搜索可降低算法过早地陷入局部最优的概率.为正确判断转移方向,蚁群算法中还增加了对历史信息的考虑.在源头确认方面,本文提出了气味/气体浓度持久性判断结合机器人旋转计算流体质量通量散度的方法.仿真表明,本文的主动嗅觉搜索策略可适用于湍流烟制环境,且可有效地逃脱浓度局部最优和风场的漩涡,另外可最终确认源头位置.

基于混沌脉冲位置调制的实时超声测距系统串扰抑制

超声测距系统中各换能器之间存在的干扰(即串扰)会严重制约测距的准确性;为消除串扰,采用混沌脉冲位置调制构造每个超声换能器的短发射序列;相关分析法被用于识别回声序列.分析了超声串扰产生原因,并给出了脉冲占空比与各次谐波能量的对应关系.为获得最佳的相关效果,采用遗传算法对Logistic混沌满映射调制的短序列脉冲间隔做了优化.所提方法在DC-DC(直流-直流)激励的静电型超声测距系统中获得了验证.结果表明,在合理配置脉冲间隔的情况下,混沌脉冲位置调制可用于消除实时超声测距系统的串扰.

基于FPGA的多路无串扰超声测距系统的设计与实现

给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路无串扰超声测距系统的设计与实施方案。在前期设计的超声收发一体的硬件电路基础上,采用FPGA作为整个测距系统的核心,用于控制编码超声序列的收发及实现基于相关算法的测距。系统中采用有限状态机设计思想,充分利用FPGA中存储器资源。基于前期对不同种类的编码与调制组合性能的评估,本文选择了Gold序列结合二值频移键控调制方式激励超声换能器。为降低回声相关计算的复杂度和减少FPGA内资源占用,采用二值极化相关的方法处理回声信号以捕获渡越时间。实验测试结果表明,该测距系统在35 cm～420 cm的范围内可实现10mm的测距精度,并可有效消除超声串扰。

基于GSM/GPRS的海上导航灯器远程监测系统

给出了基于G SM/GPRS的海上导航灯标信息的远程监测系统设计方案。系统主要由海上导航灯标现场检测子系统和陆上信息中转子系统两部分组成。考虑到系统的通用性,信息中转子系统还设计了标准的M ODBU S协议,可以很容易地和任何装有M ODBU S协议的监管设备进行通讯。现场检测子系统和信息中转子系统之间以G SM短信方式实现信息和指令交换,信息中转子系统和监管设备之间以标准的M ODBU S协议进行通讯。监管设备一方面可对任一导航灯标进行设置,另一方面也可通过现场检测子系统的“定时发送”和“遇变则报”两种方式实现对多个导航灯标的信息进行轮回和实时的检测。在通讯方面,重点介绍了基于G SM的通讯协议设计方法。经现场调试运行,证明了方案的可行性。

主动嗅觉研究现状

对主动嗅觉(或称移动机器人气味/气体定位)问题的研究现状进行了较为详细的介绍.分析了当前此研究所使用的具有代表性的气味/气体和风向传感器原理.总结了主动嗅觉所包含的三个步骤,即气味/气体烟羽的发现、跟踪和气味/气体源确认,及每一步所采取的主要策略.最后,指出了当前主动嗅觉研究的主要难点.

基于双向 A￣* 算法的自主车全局路径规划

本文采用Ｑ－Ｍ法寻找素蕴涵（ｐｒｉｍｅｉｍｐｌｉｃａｎｔｓ）的思想构造连通图．在此基础上，提出了使用双向Ａ＊算法搜寻连通图中的最优节点路径，提出了超前尽可能多个节点的思想用于规划实际几何路径．仿真研究表明，本文方法计算简单，规划的路径可以达到或接近最优路径．

优化伪随机脉冲位置调制序列激励的无串扰超声测距系统

超声测距系统中多路换能器同时工作存在的串扰会导致错误的距离测量和降低系统的工作效率。为消除此串扰,提出了伪随机脉冲位置调制(PPPM)法用于构造超声发射序列。PPPM序列中脉宽固定,脉冲位置由伪随机数序列调制。为获得尖锐的自相关函数和平坦的互相关函数,对四种常用的同余法产生的伪随机数进行了定量检验,并选定统计特性最好的乘加同余法用于构造PPPM序列。为提高超声测距系统实时性,采用遗传算法优化较短的PPPM序列中脉冲之间的间隔范围。将所提方法用于多路Polaroid600系列静电型换能器构成的超声测距系统,实验验证了所提方法的可行性。

移动机器人导航系统中超声测距数据的采集与处理

给出了移动机器人导航系统中超声测距系统的软硬件设计，包括测距数据的采集、处理及通讯等。经在ＴＩＴ－１型移动机器人上实验验证，测距范围０．４～５ｍ，经数据处理后精度±２ｃｍ，可以满足移动机器人室内环境导航的要求。

复合帧运动模糊图像复原方法研究

对复合帧图像运动模糊的复原问题进行了较为系统的研究。利用块匹配算法估计场间的位移矢量,即模糊范围和模糊方向以消除边缘“阶梯效应”;采用维纳滤波方法对场内的运动模糊图像进行了复原;经对一个CCD照相机以不同的相对运动速度在不同的距离对一个门牌号摄取的模糊图像进行复原,证明该文方法的有效性。

薄层电阻测试Mapping技术

利用改进的范德堡法微区薄层电阻测试探针技术对n-Si片上的硼扩散图形进行薄层电阻的测量，并用发度表示其分布，可得到薄层电阻的不均匀度及平均值．这种所谓Mapping技术更有利于评价材料质量．

海上导航浮标的远程监测

介绍新近研发的海上导航浮标(以下简称航标)信息的远程监测系统的软硬件设计整体方案。海上航标与陆上控制中心之间的信息交换以GSM方式实现。本系统可以监测航标的经纬度、电气参数和日光阀,判断航标是否被撞等。另外,控制中心也可以设置航标闪烁频率、航标灯的开或关及GSM工作方式等。整个系统经海上现场调试运行,证明是可行的。

使用非视觉传感器的移动机器人定位问题的研究方法

回顾使用非视觉信息的移动机器人定位问题研究状况，根据各种方法研究的侧重点将此问题分为4类，即使用信标的定位，基于环境模型的定位，基于多传感器融合信息的方法以及定位和环境建模同时进行的方法，且指出各种方法的优缺点。给出当今定位问题研究的热点和难点，并预测发展趋势。

西藏羊八井七弄沟泥炭剖面地球化学特征及环境意义

泥炭沉积物蕴藏着丰富的区域环境演变信息,本文通过分析西藏羊八井七弄沟泥炭剖面特征元素比值(Fe/Mn,Ba/Sr,K_2O/Na_2O)变化特征,结合剖面腐殖化度和汞含量记录的研究结果,发现西藏羊八井泥炭沉积物中特征元素比值可以指示沉积环境的干湿变化.依据元素地球化学记录,西藏羊八井地区的沉积环境划分为9.1～7.6 cal ka BP温度波动上升阶段,沉积环境较湿润;7.6～4.5 cal ka BP温度剧烈波动阶段,沉积环境逐渐干旱;4.5～3.5 cal ka BP温度波动下降阶段,沉积环境变得暖湿.其中共记录4次沉积环境变干,时间分别为5.8、6.1、8.2以及8.8～8.5 cal ka BP左右,与局部乃至全球的气候变化记录存在良好的对应关系.

超声扩频测距系统数学建模

对超声扩频测距系统的数学建模问题进行了研究。首先,利用直流-直流(DC-DC)升压模块构造了超声换能器的发射与回声接收电路;其次,利用自回归滑动平均(ARMA)模型建立了此超声测距电路的输入-输出传递函数,并通过实验验证了传递函数的准确性。此模型的建立可便于超声扩频测距系统对脉冲编码和调制方式的选择,省去了繁琐的硬件验证。

基于Internet的通用机器人远程测控软件系统

介绍了新近开发的基于Internet的通用机器人远程测控软件系统。此系统基于B/S(浏览器/服务器)模式,主要采用Java语言搭建。系统封装了网络通讯、设备识别和用户管理等功能。系统设计的优点是新的测控设备较容易接入,便于后续开发。通过使用两个分别用于远程实验和环境监测目的的小型移动机器人进行测试,验证了此软件系统的适用性和灵活性。

灰色理论在贵州盘江矿区煤层气抽采量预测中的应用

运用灰色系统理论,建立了煤层气抽采量的GM(1,1)动态预测模型,根据2003至2009年的抽采数据建立盘江煤层气抽采模糊预测模型,对盘江煤层气抽采量及利用量合理预测,预测结果的误差值均在允许范围之内,预测模拟结果与实际抽采量吻合度较高。该模型在未来一段时间内对盘江煤层气抽采量的综合估计有较高的可信度,有助于推进盘江煤层气公司的合理发展。

用于移动机器人避障的超声测距系统软硬件设计

对超声测距系统中测距数据采集的处理及传输等软硬件进行了设计，经使用ＴＩＴ—１型移动机器人实验验证，测距范围０．３～５ｍ，精度±４ｃｍ，能满足移动机器人室内环境避障的要求．

恒温库多点温湿度检测系统软硬件设计

给出了恒温库多点温湿度检测的软硬件设计方案．采用温度传感器AD590作为单一温度敏感元件，使用双精度查表法测量湿度、解决了自动检测精度和远距离信号传输的问题，且保证了较强的抗干扰能力．硬件采用STD工业总线模板设计，软件由MCS—51汇编语言编制．功能齐全．经现场调试运行。性能可靠．

载带自动键合(TAB)引线技术

介绍了ＴＡＢ工艺，包括历史演变，基本的引线键合结构，载带及其制作，缓冲触突与势垒金属层的制作以及内引线和外引线键合。

A／D转换器MC14433实际应用中若干问题的探讨

本文以一个实际的多点温度采集系统为例，对双积分型Ａ／Ｄ转换器ＭＣ１４４３３在对多点温度．循环转换过程中易出现的问题进行了分析，并结合ＭＣＳ—５１单片机系统，从软件角度提出了应注意的问题．