四旋翼飞行器三维防撞系统设计

随着无人飞行器技术的发展,四旋翼飞行器得到广泛应用。但在实际工程应用中,当外部飞行环境比较复杂或自主飞行时,容易造成飞行器的不平稳,从而导致飞行器与外部环境发生碰撞,造成无人飞行器的损毁。因此,设计具有自动防撞系统的无人飞行器具有重要工程意义。该系统以HC-SR04超声波模块作为测距传感器,以MK60FX512VLQ15作为控制单元,实现数据采集、显示及信号控制,选用CD4066多路模拟开关进行无人机运动方向的控制,实现四旋翼飞行器的防撞功能。该系统已成功应用于某商用无人机的防撞保护。

智能车与四旋翼飞行器相融合的导航避障系统的设计

智能车与四旋翼飞行器相融合的导航避障系统的设计是以MK60FX512VLQ15微控制器作为智能车控制单元,STM32F767IGT作为飞行平台图像处理单元。系统首先通过四旋翼飞行器上红外摄像头,采集图像信息,送至处理单元提取并处理,再通过NRF2.4G无线模块传输至智能车主控器,与智能车自身陀螺仪数据进行融合,根据结果判断智能车与目标的相对角度,并通过智能车自身的超声波测距、编码器等模块获取车体自身的运行环境与状态,同时调整运行速度与运行方向,最终实现导航避障的功能。系统运行平稳,速度及转向调节灵活,导航避障功能完整实现。

基于光电传感的目标寻的智能车设计

随着汽车技术的成熟,有自主驾驶功能的智能车成为今后汽车产业发展的主流。设计将利用MK60FX512VLQ15微控制器作为核心控制单元,并搭载不同传感器进行车体环境感知和图像采集,实现精准高效识别检测目标物,采用多种电机控制方式,控制车体速度和转向,实现智能车目标寻的功能。实验结果表明,设计的目标寻的智能车,具有一定的实用性和安全性,为智能车的设计提供了思路与方案。

单轨同向可超越行走的机器人巡航系统设计

针对目前服务机器人自巡航策略问题,提出一种基于MK60FX512VLQ15的单轨同向可互相超越行走的服务机器人自巡航系统。该系统通过摄像头采集图像,经MK60FX512VLQ15微控制器处理实现路径规划,采用超声波测距模块实现机器人之间的距离控制,通过nRF24L01+进行机器人之间的实时通信实现机器人间的互相超越。同时采用Visual Studio开发一款上位机软件,实现机器人的图像处理分析以及远程在线调试参数。实验结果表明,该系统的寻轨服务在复杂场景下,能够有效地在指定路径下行走,并且能在紧急事件下实现直道和十字路口上机器人间的互相超越行走。

摄像头寻轨的服务机器人路径识别算法研究

针对当前移动服务型机器人存在的问题,提出可在低成本下实现在室内光线不均匀或其他不良光线的情况下完成寻轨服务机器人路径识别算法与策略研究。该研究采用低成本摄像头芯片MT9V032采集灰度图像,在MK60FX512VLQ15微控制器上进行处理,达到可在室内光线不均匀或其他不良光线的情况下快速移动时路径识别的目的。

便携式微创手术腹内压实时监测与回放系统设计

微创手术在胸腹外科、泌尿外科等多种外科手术中得到广泛应用,但目前已有手术设备都没有实时测量腹内压,而过高的腹内压对患者静脉压和动脉压影响显著,急需设计一款便携式腹内压监测与回放系统。该监测器以BMP180数字压力传感器模块作为腹内压感应传感器,以飞思卡尔的MK60FX512VLQ15作为控制单元实现对数据的采集、处理、传输及控制,并选用TFT43-4827-65K彩色液晶显示器实现腹内压(IAP)的动态曲线实时显示,同时本系统特增加了压力数据的大容量存储与回放系统,便于术后对腹内压数据进行分析。

复杂路况下的多姿态机器人行走策略

本文提出一种切换姿态的策略,并依据该策略设计可切换姿态的移动机器人系统。首先,对道路状况进行检测,确定相应姿态和最终目标角度,然后用恒角加速度变化率的公式更新子目标角度,并将计算得到的子目标角度送入直立环控制器控制,实现机器人在复杂路况下的快速姿态切换。研究结果表明,本文提出的姿态切换策略可以稳定切换姿态,且在不超调的前提下,相对于没采用恒角加速度变化率,采用恒角加速度变化率的切换姿态策略平均速度提高了63.8%;同时,验证了本文提出的避障策略的可行性和多姿态机器人存在的潜在价值。

基于单目视觉的智能车系统软件设计与实现

介绍了一种自动循迹智能车系统的软件设计。该智能车以CMOS摄像头为视觉传感器,以Freescale MK60FX512VLQ15单片机为控制核心,应用中值滤波对灰度图像预处理,使用OTSU算法自适应提取阈值,然后将摄像头采集的车道灰度图像二值化。通过检测车道边缘,识别出路径。根据路径曲率,对路径类型进行判别。使用分段PD控制器控制舵机,对智能车的转向进行调节。将Bang-Bang控制与增量式PID结合,调节智能车的速度。实践结果表明,此智能车控制系统具有很好的稳定性和鲁棒性。