超短激光脉冲二倍频理论分析

采用快速傅里叶变换(FFT)算法和Rung-Kutta法对KDP晶体中超短激光脉冲二倍频过程作了研究。详细讨论了群速度失配、群速度色散和三阶非线性相位调制效应对倍频光脉冲波形、光谱及转换效率的影响。研究结果表明:在超短激光脉冲二倍频中,三阶非线性相位调制效应可使二倍频光脉冲形状发生畸变,光谱明显展宽且转换效率降低;当入射基频光功率密度大于100GW/cm2时,三阶非线性效应是影响倍频过程的主要因素。

三维振镜激光扫描仪的数学模型构建

针对传统三维振镜激光扫描系统数学模型没有校正系统中存在的固有误差,导致扫描结果偏差较大,文中构建一种新的三维振镜激光扫描系统数学模型。分析三维振镜激光扫描系统工作原理,以此为依据构建三维振镜激光扫描系统的数学模型。为提升数学模型控制系统工作时的精度,分别采用速度与精度交换的方法和基于最小二乘法获取角度误差的方法校正系统中的测距误差和角度误差。实验结果表明,所构建模型仿真结果与计算结果间的误差低于1%,激光器功率与电流间呈线性关系,系统测距误差和角度误差分别低于1.5 mm和1.03°,说明所构建模型能够有效控制三维振镜激光扫描系统进行高精度的激光扫描。

基于激光扫描雷达的智能割草机器人障碍物检测

针对绿化区修剪工作中存在的割草任务重、劳动强度大等问题,文中提出一种基于二维激光扫描雷达的智能割草机器人障碍物检测方法。首先,采用激光雷达RPLIDAR A1对障碍物进行全方位扫描检测,再通过ROS_RVIZ对数据进行处理,将获取到的数据转换为直角坐标系下的坐标;然后,运用最小二乘滤波对数据进行去噪处理,采用粒子滤波算法对扫描数据进行跟踪目标特征提取,根据状态转移矩阵和所获数据更新权重值,增加目标粒子权值;最后,对粒子进行重采样获取障碍物的基本轮廓信息,经拟合得到较为密集的障碍物边缘离散点。试验结果表明,激光雷达扫描得到的角度和距离数据与现场实地测量数据之间最大误差为0.4%,说明基于激光扫描雷达的智能割草机器人障碍物检测方法是合理可行的,能够实现检测障碍物的目的。