大雨天气集装箱AGV激光测距精度分析

为了解决大雨天气因激光测距误差导致集装箱AGV防撞系统的误报,分析激光波在雨水中的反射、折射,以及在集装箱缓冲支架反光板表面水膜中的折射加多次反射等因素对测距精度的影响。根据集装箱缓冲支架反光板表面是否存在水膜,对激光反射及折射加多次反射的测距精度进行模拟测试。测试结果与理论分析基本符合,为集装箱AGV激光扫描仪在大雨天气的异常数据滤波提供帮助。

高精度激光测距下的机器人自主避障控制

在机器人自主避障过程中,由于传感器数据的误差会降低机器人感知和决策的准确性,从而影响机器人自主避障能力;为此,提出高精度激光测距下的机器人自主避障控制方法;通过设计机器人体系结构,建立机器人运动学模型,为机器人避障控制提供依据;采用高精度激光测距技术,构建机器人移动场地地形;通过自适应阈值方法,完成机器人的自主避障控制;实验结果表明,所提方法的机器人自主避障控制效果好,且障碍物位置测试值与实际位置值的误差保持在0.4 m以内,具有较高的避障控制精确度。

基于嵌入式高精度激光测距的自主移动机器人避障方法

在自主移动机器人工作环境中,障碍物的分布具有较强的随机性,这对于机器人避障的精度和适应性提出了更高的要求。为此,提出基于嵌入式高精度激光测距的自主移动机器人避障方法。首先,利用嵌入式高精度激光测距技术采集环境信息,生成机器人移动环境的栅格地图。然后,通过二次A∗算法规划机器人全局最优路径,并利用动态切点法对最优路径作平滑处理。最后,在机器人沿全局最优路径行进的过程中,采用Morphin算法实时规划局部避障路径,实现自主移动机器人避障。实验结果表明,在复杂静态障碍物环境中,该方法的规划避障路径的耗时更短,耗时均值仅为1.129 s;在动态障碍物环境中,该方法能够成功实现机器人较为平滑的行进和避障,机器人到达终点所用时间约1260 s左右,说明应用该方法的避障效果更理想。

锁模倍频Nd：YAG激光器的输出稳定性对流动型卫星激光测距精度的影响

卫星激光测距(SLR)是目前国际上现代最先进、最精密的空间大地测量技术之一,流动型卫星激光测距(TSLR)以其高度灵活机动的观测方式成为卫星激光测距技术应用的重要形式.我室于1998年研制成功的流动型厘米级卫星激光测距仪为国内首创,现以二年多的研制周期为国家重大科研工程项目中国现代地壳运动观测网络工程再研制出TSLR-Ⅱ型厘米级卫星激光测距仪,并已投入正常野外流动观测. 本文分别介绍了用在TSLR-Ⅱ型流动人卫仪上的SFUR-Ⅱ型激光器的整体结构光路图、脉冲波形图、回波点线图、工作机理以及技术指标.着重分析了激光输出稳定性对测距精度的影响,最后介绍了怎样消除影响激光输出稳定性的因素的措施.(OG26)

脉冲激光测距中高精度时间间隔系统设计

时间间隔测量系统采用基于时间数字转换芯片TDC-GP22实现了高精度脉冲激光测距。采用高性能STM32单片机作为主控器,SPLLL90_3半导体激光二极管,AD500-9作为接收的光电探测器。测量结果通过SPI通信接口传送给单片机,经单片机处理后的数据传给LCD12864显示器。测试结果表明,该测量方法精度可达65 ps,系统结构简单、可行性高。

基于数据挖掘的高精度脉冲激光测距系统

针对脉冲激光测距系统应用过程中存在标准距离与测量距离差距大、实际面积与测量面积误差多和实际高度与测量高度差值大的问题,提出基于数据挖掘的高精度脉冲激光测距系统。通过高精度脉冲激光发射模块、高精度脉冲激光发射模块、高精度脉冲激光信号接收模块以及高精度激光发射电路的设计,完成高精度脉冲激光测距系统的硬件设计。设计数据库服务器进行数据挖掘,结合高精度激光测距系统软件的设计,完成基于数据挖掘的高精度脉冲激光测距系统的设计。实验结果表明,使用本系统的测量距离与标准距离运动轨迹相近,平均差值在1 m内;与实际面积的差值平均为10 m^(2),测量高度平均误差为0.08 m。

多脉冲远距离激光测距系统研究

激光测距是一种非接触式的精密测量技术,其具有测量距离远、方向性强、实时性高、精度高等优势,是测量领域不可或缺的一部分。由于远距离传输,部分微弱的脉冲信号提取存在困难,笔者采用AD高速采样,以1 GHz作为采样频率,并对高速采集后的回波信号进行数字化处理。根据噪声的非相关性,采用多脉冲互相关累加均值算法进行改进,能够较好地提升信号的强度,改善信号的信噪比。同时,采用小波奇异值滤波的方法,将累积信号的奇异点滤掉,能更精准地捕捉信号的上升沿,时钟计时更精准,降低误码率,提高测量精度,测量精度可保证在±20 cm以内,测量范围可达3 km。通过FPGA等硬件电路实现控制系统,提高测量精度和系统稳定性。该多脉冲远距离激光测距系统可广泛应用于工程和军事领域。

基于FPGA的激光测距硬件设计研究

【目的】当前的激光测距系统由于硬件电路的限制以及采样的个数和速率大小的影响,导致测距的相关性能不理想。因此,需要对测距系统的硬件电路以及测距算法进行改进。【方法】对比其他的测距方法后,笔者对脉冲式激光测距技术的原理进行了深入研究,在多脉冲式激光测距和小波变换的奇异值滤波基础上进行了包括FPGA配置电路设计、激光发射接收单元电路设计、FPGA与ADC接口设计等的硬件电路设计。并使用上位机等组成测试系统,测试了基于FPGA的激光测距的准确性和精度。【结果】经过十次测距,结果显示的最大和最小误差分别为17 cm和3 cm,误差均在±20 cm以内,符合预期。经过小波变换的奇异值检测算法求出其平均值,测距结果为2854.38 m,和实际值相差3 cm。【结论】该测距系统具有较高的精度、较低的误差,实现了测距仪的自动化测量和远距离测量,满足了测距技术在不同领域的要求,具有一定的实际应用价值。

To Improve the Accuracy of Laser Pulse Range Finding by Time Scale-Up

A method of improving the accuracy of laser pulse range finding from ±10 m to ±1 m inexpensively by means of time scale up is described. Time scale up can stretch the entire flight time by a factor of 1 000 and then the stretched result is counted to calculate the distance. The use of this technique decreases the resolution of counting from nanosecond to microsecond, therefore a separate counting oscillator followed by an interpolation operation is unnecessary. This technique can improve the accuracy of laser pulse range finding inexpensively and effectively.