一种基于UKF的井下机器人超声网络定位方法

机器人将在未来煤矿少人或无人化开采中发挥重要作用。根据井下工作光线较暗,空间封闭的特点,提出了一种基于无损卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的井下机器人超声网络定位方法。方法的核心是通过对光电码盘和电子罗盘定位以及超声网络定位输出的井下机器人位置坐标和航向角度进行UKF滤波,来对井下机器人进行位置更新和预测。由于对机器人进行位置更新和预测是复杂的非线性函数,采用UKF能有效提高滤波精度,降低定位误差。由于越接近当前时刻的转弯半径误差对转弯半径影响越大,故采用Sigmoid函数作为转弯半径误差系数来计算M个转弯半径误差和。以误差和为权重调节机器人左右驱动轮的转弯半径,可以减小转弯半径误差。仿真结果表明,采用所提出的基于UKF的井下机器人超声网络定位方法实现了井下机器人更稳定和更精确的定位。

超声网络教学平台“病例讨论模块”实施与效果评价

目的探讨利用超声网络教学平台中的"病例讨论模块",分析和评价其在超声课程教学中的有效性。方法选取2011级和2012级影像本科学生作为研究对象。其中2011级学生86人为对照组,2012级学生90人为实验组。对照组采用传统的课堂授课,实验组应用超声网络教学数据库中"病例讨论模块"的参与教学模式,通过考试、问卷调查结果来评价两种教学模式的效果。结果实验组在考试成绩、临床超声诊断能力、专业知识掌握能力、学习兴趣、沟通能力等方面均优于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论应用超声网络教学平台中的"病例讨论模块",医学生的专业素质、人文素质以及身心素质均有所提高。

超声网络在漏收费控制中的应用

在现代化医院中超声诊断在临床诊断中的应用越来越广泛,超声科每日的病人量较大,因而避免不了存在跑费、漏费的现象。本文将就超声网络与医院HIS系统链接,实现对漏收费的控制进行分析,简单介绍一下超声网络在漏收费控制中的应用。

无线超声传感器网络在开关柜局部放电中的在线监测研究

开关柜局部放电是引起开关柜绝缘老化导致电力事故发生的重要因素。结合腰站变电站工程,将3只超声波传感器安装在35kV开关柜与电缆沟的接头处,对开关柜局部放电进行在线检测。局部放电现象的发生会伴随声的物理变化过程,根据超声波特征量和局部放电的定量与定性关系便能检测和诊断开关柜绝缘状况。监测数据表明：超声波传感器数值范围为204~422mV。数据的曲线走势一定程度上反映开关柜局部放电的变化,为进一步的电力故障预报提供了有效的支持。

室内移动机器人超声传感器导航网络分布研究

对于室内广域移动机器人,超声波传感器网络是能够保证给定导航准确度的一种有效方法。合理的超声波传感器网络分布是实现超声波网络导航的重要条件。论述了超声波网络合理分布的原则,据此提出并分析了获得合理超声波传感器网络分布的四个步骤,仿真试验结果验证了它的有效性。

超声波网络导航中移动机器人的测位误差分析

通过分析揭示了超声波网络导航系统测位误差主要来源于超声波接收器高度误差、超声波传输距离测量误差、超声波接收器在水平面内的二维位置误差。它们的综合作用构成了移动机器人的位置公差带 ,但受到所选三个超声波接收器分布方式的影响。实验检测结果证实了该分析结果的有效性 。

超声波网络导航中移动机器人的位置计算

在利用超声波网络进行室内移动机器人的导航中采用三点测位方式。在理论上 ,有三个圆相交于一点即移动机器人的位置。但实际上由于测量数据误差的存在 ,这三个圆并非相交于一点而是三点。这三个交点构成一个小圆弧三角形区域 ,使移动机器人的位置确定复杂化。本文提出一种位置计算方法 ,取它的内切圆心位置代表移动机器人的位置。理论分析与应用于实验数据的结果表明 ,所取的代表点与移动机器人的实际位置充分接近 ,满足一般移动机器人的精度要求 。

基于超声波网络定位系统的机器人全局路径规划

提出一种基于超声波网络定位系统的全局路径规划方法,解决了移动机器人在室内环境中的位置信息获取问题,通过栅格法实现了机器人的自主运动。通过仿真和MT-R机器人的室内运动实验,证明了该方法的有效性。

蜂窝结构的超声波振动网络构建与应用

选择结构合理的多振动源超声波辅助铸造网络,提高超声波辅助铸造系统的工作效率和铝合金的铸造质量,解决了传统结构超声波辅助铸造系统功率超声波分布不均匀、作用面积和作用体积小、频率谱效率和功率谱效率低、辅助铸造质量差等问题。设计的蜂窝结构超声波辅助铸造网络可以根据振动源节点的层数确定节点的个数,根据铸锭尺寸确定正六边形蜂窝单元的边长,并且实时调整超声波网络的输出功率和谐振频率。选择7节点的蜂窝结构超声波网络和4节点的传统结构超声波网络,分别应用到Φ630 mm的7085铝合金铸锭辅助铸造实验与仿真过程中。与4节点传统超声波网络相比,7节点蜂窝结构超声波网络的有效面积、有效体积、频率谱效率和平均覆盖概率分别增加了22.73%、32.81%、18.71%和0.315,平均功率谱效率与理想值的差值仅为0.27 W/cm^2,平均晶粒尺寸减小了35.82μm,说明蜂窝结构超声波辅助铸造网络的工作效率和铝合金铸造质量均有提升。

无线传感器网络超声波定追踪定位试验平台的组建

文中组建的试验平台中利用了I2C总线将无线传感器微粒MICAZ与超声波传感器SRF08连接起来组成传感器节点用来采集目标与节点间的距离值,采用了令牌环的路由方式来避免测距时的相互干扰,利用SerialForwarder提供的TCP接口,在LabView实现PC机与底层网络之间的数据交互,最后采用多边定位算法完成了平台的测试。

超声工作站综合知识点查询及教学、科研模板的开发与应用

利用计算机软件技术,在超声网络图文工作站基础上开发综合知识点查询模板、教学模板及科研模板。通过对各模板的使用,可帮助超声医师及时查询相关知识,提高诊断和科研的能力。

基于嵌入式模块RCM3000的以太网超声波风速计的设计与实现

研究设计了一种以高速单片机和控制模块RCM3000为核心,根据时差法原理来测量风速风向的三声道超声波风速计。实现过程是使用三组超声波传感器,利用单片机内部的比较器,采用过零比较方法测出超声波在空气中的上行信号和下行信号的时间差,从而换算出所测量的风速值。利用RCM3000开发板,通过以太网实现对风速的实时监测。随着数字处理技术和网络技术的发展,数字化网络超声波风速计将具有越来越大的优势。

基于模糊逻辑的汽车障碍物探测系统设计

近些年交通事故频频发生,不仅造成大量的经济损失,而且还使很多人失去了生命。除人为因素减少交通事故外,研发更为高效、智能的障碍物探测系统具有更重要的现实意义。此设计方案中利用6个超声波传感器组成探测器网络,通过多次反射法采集障碍物的位置信息数据,并利用模糊逻辑和数据融合的算法思想,不仅可以采集车辆周围障碍物的距离信息,还可以对障碍物方位进行分析,解决了单一超声波传感器只能测障碍物距离的缺陷,从而可以及时提醒驾驶员进行减速、避障等操作,有利于减少交通事故的发生。

水能计量系统的开发与集成

在供水系统中使用超声波完成系统内的计量与控制,这是一个很有现实意义且操作性很强的项目,这个项目的研究与开发可以完善超声波计量系统在我国应用领域的理论,而且可以创造出可观的经济效益。用超声波进行计量时,无压力损失,管道外安装,节能效果显著。超声波的利用是一个广泛的领域,超声测流只是它的一个用途,通过超声波计量系统的开发,可以拓展我们在超声波应用方面的其它研究并且可获得可观的经济和社会效益。