基于Kinect的平衡能力评估系统

设计了一种平衡能力评估系统,利用Kinect体感设备实时采集人体关节点角度序列,提取了相对稳定和有效的角度作为判定平衡的标准,通过加入时间参量,并进行对比分析,综合得出最有效的判定标准。根据生理学基础,综合得出:两臂平伸时,肘关节到肩关节的水平角度序列,对于判定平衡具有更高的可靠性。

大规模无线传感网基于CFSFDP和泊松混合模型的分簇路由算法

针对无线传感网随规模的扩大其节点能量利用率较低的问题,提出了一种适用于大规模无线传感网的基于CFSFDP和泊松混合模型的分簇路由算法(CRCPMM)。其核心思想是:在基站利用改进的CFSFDP算法自动估计簇的数目K值并选取聚类中心,然后运用泊松混合模型将节点合理聚类,以保证聚类效果最优;簇间采用多跳传输方式,综合考虑簇首等效剩余能量、簇首之间的距离以及多跳路径与理想最优路径之间的角度。仿真结果表明:与低功耗自适应集簇(LEACH)协议、分布式能量有效非均匀成簇(DEBUC)协议相比,CRCPMM协议在大规模网络中具有明显的优势,能够有效均衡节点能耗,延长网络生命周期。

智能跷跷板小车控制系统的设计

该系统以C8051F020单片机为核心,将各种传感器得到的信息进行综合判别和处理,然后发出指令给电机驱动器,通过改变单片机输出的PWM来控制电机的转速控制智能小车,使之能够在规定的时间内沿跷跷板上的引导线行驶完各规定路程段;并且能够对跷跷板是否到达平衡状态进行检测,使电动车做出相应的动作响应。通过对小车控制系统的软硬件联调表明,该系统的功能和性能达到了预期的设计要求,实现了自动寻迹、角度判断和精确控制等功能。

基于Sunplus SPCE061A控制核心的电动车跷跷板设计及实现

为设计一可以在跷跷板上自动找到平衡的电动小车,采用凌阳SPCE061A作为电动车的控制核心,直流电机驱动,将无触点磁敏电位器加重锤改造后自制成角度传感器检测平衡点,黑线作为方向引导,车载LCD为状态显示界面,并由相应的语音播报进行平衡提示,实现了电动车自动寻找跷跷板和板上平衡点的自动寻找等功能。经过多次测试验证,电动车均能很好地找到跷跷板上的平衡点,证明该设计方案可行。该设计新思想具有简单、方便、实用的特点。

一种自平衡系统的电路设计与实现

基于高精度与柔性电动驱动系统与平台组合,设计一种高效率的平台自平衡系统。通过陀螺仪对角度状态参数的实时测量,同时角度(指北仪)传感器跟踪补正,进行整体控制,伺服驱动器驱动伺服电机作用于十字滑台,使系统(天线杆体)保持水平平衡。采用自动控制模式,在FPGA芯片的控制下,通过PID算法反方向推动两轴伺服电机,对XY平面方向进行插补,运动中实现动态平衡。

基于STM32的电动车控制系统设计

针对当前日益严峻的环境问题,基于两轮自平衡车在体积、灵活性方面的优势,提出一种两轮自平衡电动系统。在硬件方面,以STM32作为主控芯片,利用传感器对两轮车的加速度、旋转角速度等进行测量,并通过IR2111芯片对电机进行驱动;在软件方面,利用卡尔曼滤波对采集到的倾角信号进行处理,同时引入PID控制思想对两轮自平衡车进行控制。最后通过仿真得到比较稳定和均匀的PID控制波形,从而验证了设计方法的可行性。

一种基于绝对式角编码器的风标式迎角侧滑角传感器的设计与实现

设计了一种风标式迎角侧滑角传感器,以满足模型飞行试验中大迎角飞行状态下迎角侧滑角的测量需求。首先对比分析了压差比式传感器与风标式传感器的优缺点,并结合试验需求,选取风标式传感器为设计目标。采用新型绝对式角编码器来测量角度,增加了测量范围、提高了测量精度并能满足恶劣环境条件下的测量需求。采用自平衡式风标,省去了配重,减小了机身气流的影响。风标式传感器由风标机械结构和测量系统组成。通过风洞试验及飞行试验验证,该风标式传感器的迎角测量范围能够达到±90°,并具有结构简单、测量范围大和测量精度高等优点。

自由摆上目标动态平衡控制系统的设计

摆系统因具有高阶次、不稳定、非线性和强耦合等特性而广泛用于控制理论算法的研究与验证中.为达到摆上目标的高精度平衡控制,采用意法半导体有限公司的先进单片机为控制核心,搭配步进电机及其驱动电路、倾角传感器和显示电路搭建了动态平衡控制系统.软件上对倾角传感器数据进行平滑滤波,并采用了智能模糊比例积分控制算法.最后依靠搭建的实验系统进行了重复测试实验,并通过图像传感器采集了光斑在视场内的稳定误差曲线.结果表明,在摆的周期运动过程中,摆上激光笔打出的光斑基本稳定在小幅度范围内,实现了较高精度的平衡控制.

基于单片机AT89S52的电动车跷跷板设计

该文通过采用AT89S52作为控制核心,设计了整个电动车跷跷板系统。系统的硬件部分主要包括:电机驱动模块、步进电动机、平衡检测模块、光电检测模块、液晶显示模块以及红外遥控模块;软件部分则采用高效的C语言编写实现了平衡检测和校正功能。总体来说,系统的设计符合要求,可以在规定的时间内达到平衡状态。

基于模糊信息融合的自平衡机器人姿态角补偿方法

为了简便、精确地获得自平衡机器人运行中的状态信息,提出了模糊信息融合的方法对机器人的姿态角进行补偿。首先,根据传感器的工作原理,以及对实验数据的分析建立了陀螺仪漂移误差的数学模型,对其零点随机漂移误差进行了初步的标定。然后根据陀螺仪和倾角传感器各自的误差特性,以及导致这些误差的原因,设计了一个双输入单输出的模糊融合器,将设计的融合器应用到两轮自平衡机器人系统中。实验结果表明系统误差得到了很好的改善,从而表明所设计的模糊融合器是有效的。

新型关节臂坐标测量机的设计

关节臂坐标测量机是一种新型非正交系坐标测量设备,相比传统的三坐标测量机,具有体积小、重量轻、灵活、轻便等特点,现已在机械制造、电子、汽车和航空航天等领域得到应用,具有巨大的应用前景。在前期工作的基础上设计出一种六自由度关节臂坐标测量机,该关节臂坐标测量机关节零件采用航空铝合金材料、连杆采用碳纤维材料,因而具有强度高、重量轻的特点,内置式平衡机构可减轻操作者劳动强度,精密的关节角度传感器保证了测量机的高精度。基于Open CASCADE和VC++6.0平台开发了关节臂坐标测量机的测量软件和标定软件,并进行了整机的联机调试,验证了系统的可靠性。

自平衡式新型智能轮椅的设计与实现

在一般城市道路,轮椅使用者不免会遇到上下坡的情况,轮椅使用者易发生后仰或者向前翻的安全问题,为了实现轮椅使用者在上坡、下坡过程中保持身体水平,提高轮椅使用的安全性及舒适性,设计了一种基于大惯量轮的座位姿态自平衡轮椅,包括轮椅框架、座位、磁力锁、电机保护棘轮、大惯量轮座位姿态自平衡机构和两轮椅轮。根据其基本构造和基本原理,给出了能够实现自平衡式新型智能轮椅运作的方案和步骤,并通过实验证实了其实用性。本文主要对自平衡式新型智能轮椅的机械构造、控制原理和大惯量轮的原理进行分析研究和设计。分析了能够实现座位姿态自平衡的原理及要求,包括利用Arduino和角度传感器实现智能坡面控速、座位姿态检测和水平调节。

基于角度传感器的自平衡担架设计

为了解决在使用担架进行救援的过程中可能会对病人带来的二次伤害问题,本文介绍了一种基于角度传感器的自平衡担架的设计方案,该担架在检测到床体与水平面之间的角度后,能够使用非线性PID的计算方法计算出需要调整的角度并将旋转指令时时传递给驱动电机,从而实现担架在使用过程中床体始终保持平衡,改善了普通医疗救护担架使用过程中存在的技术难题。除此之外,担架自身易于折叠的结构以及轻量化的设计使得其便于运输和携带,有望将来在医疗救护领域普及,缓解目前在救援过程中普遍存在的二次伤害问题。

一种控制连铸中间包平衡的系统

设计了一种有效连铸中间包平衡系统,即通过对液压系统进行改造并增加先进的平衡检测传感器和PLC设备,开发与之相应的软件,从而动态的矫正中包的倾斜,有效解决了现场所遇问题,间接提高了拉坯速度和铸坯质量,同时该系统可减少由于中间包不平衡对液压缸的损耗,提高了液压缸的使用寿命。

基于C51单片机的平衡控制系统设计

本文介绍了STC90C51RC-RD+单片机和角度传感器MMA7361组成的平衡控制系统,并叙述了核心部分的设计方法。该系统是以STC90C51RC-RD+为控制核心,利用单片机内部的AD转换器对三个三轴的角度传感器进行采样,然后MCU通过对采集的数据进行比较后,将控制信号传送给步进电机,由步进电机来控制伸缩杆变化,从而使整个系统恢复到水平的状态。整个系统比较简单,且执行的效率高,实时性较好,经济性高,适合嵌入到需要进行水平调整的系统中去。

电动车跷跷板

电动车跷跷板系统采用华邦W78E58作为主控制器,以自制的车体为系统载体,依靠两个经过改制的舵机为动力,利用光电传感器ST168构成对路面黑线的检测,实现了对桥面的探测。同时利用角度传感器WQ36-45实现对跷跷板倾角的测量,经过A/D转换后构成反馈,对电动车平衡位置完成精确调节,控制电动车准确停在平衡点,并保持该平衡状态。该系统除了能完成题目所规定的基本要求外,还完成了液晶模块、语音模块的设计和调试,充分体现了检测、传感以及精确控制等技术在自动控制中的应用。