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基于ME MS的姿态测量系统 被引量：48
1
作者 朱荣 周兆英 《测控技术》 CSCD 2002年第10期6-8,13,共4页
载体的姿态测量是载体进行预计轨迹运动的基础。姿态测量有多种方式 ,其中采用磁场传感器测量大地磁场确定航向的方法由于结构简单、体积小、重量轻、启动迅速、成本低等特点 ,自古至今一直得到应用。本课题在此基础上 ,利用微机电系统 ... 载体的姿态测量是载体进行预计轨迹运动的基础。姿态测量有多种方式 ,其中采用磁场传感器测量大地磁场确定航向的方法由于结构简单、体积小、重量轻、启动迅速、成本低等特点 ,自古至今一直得到应用。本课题在此基础上 ,利用微机电系统 (MEMS)技术 ,设计了由微机电传感器组合而成的微型方位水平仪 ,该系统由三轴微加速度计和三轴微磁强计组成。利用大地磁场和重力场在地理坐标系和载体坐标系之间的方向余弦转换进行绝对角度解算得到姿态角。该微型姿态测量系统体积小、重量轻、功耗低、启动快、无长期漂移 ,可进行全姿态动态连续测量 ,测角精度为± 0 .5°(俯仰和滚转 )、± 0 .7°(航向 )。 展开更多
关键词 MEMS 姿态测量系统 微机电系统 微加速度计 微磁强计
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MPU9250传感器的姿态检测与数据融合 被引量：49
2
作者 刘春阳 徐军领 +2 位作者 程洪涛 王东方 薛玉君 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期14-17,22,共5页
设计了基于MPU9250多轴姿态传感器和MSP430F149单片机的姿态检测系统。利用传感器内部的陀螺仪、加速度计和电子罗盘,可以对3个轴的角速度、加速度、磁感应强度进行测量,进而解算成角度姿态。利用优化的卡尔曼滤波算法对解算的姿态角度... 设计了基于MPU9250多轴姿态传感器和MSP430F149单片机的姿态检测系统。利用传感器内部的陀螺仪、加速度计和电子罗盘,可以对3个轴的角速度、加速度、磁感应强度进行测量,进而解算成角度姿态。利用优化的卡尔曼滤波算法对解算的姿态角度进行了融合处理,融合后的数据有效地抑制了噪声,提高了角度姿态检测的准确性。设计的姿态检测系统每秒钟可以完成100次姿态检测与计算,具有体积小、响应快等特点,并应用于自平衡小车的姿态检测。 展开更多
关键词 姿态检测 卡尔曼滤波 陀螺仪 加速度计 电子罗盘
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综采工作面智能开采关键技术实践 被引量：26
3
作者 罗开成 常亚军 高有进 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期73-79,共7页
目前国内智能化开采技术与装备迎来了重要的历史发展机遇期,国内已累计建成200多个以"可视化远程干预智能化开采技术"为主的自动化工作面。通过分析智能开采应用现状,指出由于煤矿工作面开采条件的多样性与复杂性,智能开采发... 目前国内智能化开采技术与装备迎来了重要的历史发展机遇期,国内已累计建成200多个以"可视化远程干预智能化开采技术"为主的自动化工作面。通过分析智能开采应用现状,指出由于煤矿工作面开采条件的多样性与复杂性,智能开采发展必然是分阶段、逐步实现,同时智能开采常态化应用受限于综采装备与控制元件等基础可靠性的提高及从业人员素质与能力的提高,因此智能开采发展与应用是一个长期的过程;基于现阶段国内自动化工作面的技术应用现状,从系统感知技术能力与特征的角度将智能开采发展阶段划分为4个阶段,并指出现阶段国内总体应用水平还处于智能开采的初级阶段,部分矿井正在试验第2、第3阶段的关键技术,距离智能开采技术的理想目标还有很长的路要走。同时围绕智能开采第2阶段的关键技术,重点阐述了基于装备主体结构件机械模型的液压支架与采煤机姿态感知技术,基于自主导航系统的刮板输送机弯曲度检测技术,采煤机行走轨迹,开采刀识别以及工作面自动校直等技术原理与实践情况。通过工业性实践验证了液压支架与采煤机姿态感知技术以及工作面矫直方法等理论的工程可行性,为工作面的液压支架防倾斜,防咬架,快速移架,截割面的开采规划与采煤机滚筒姿态调整,采煤机干涉预警以及刮板输送机直线度调整等功能的具体实施提供了技术支撑。 展开更多
关键词 智能化开采 姿态感知 自主导航系统 刮板输送机 弯曲度检测 工作面自动校直 智能矿山
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在利用地磁探测确定弹体滚转姿态时的使用域分析 被引量：13
4
作者 曹红松 陈国光 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期66-68,共3页
地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的弹体在空中的滚转姿态。但在利用地磁探测滚转姿态的过程中,存在着诸如地磁异常、地磁传感器的使用域等问题,在地磁探测中这些问题应该得到考虑。文中主要针... 地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的弹体在空中的滚转姿态。但在利用地磁探测滚转姿态的过程中,存在着诸如地磁异常、地磁传感器的使用域等问题,在地磁探测中这些问题应该得到考虑。文中主要针对影响姿态探测可行性的几种情况,初步分析了影响地磁参量的原因,讨论了影响的程度,提出了一些相应的措施。 展开更多
关键词 磁探测 姿态 滚转 弹体 用地 域分析 地磁传感器 地理位置 地磁异常 初步分析 地磁场 磁矢量
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基于STM32的四旋翼姿态控制系统 被引量：17
5
作者 卢秀和 李建波 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第3期761-763,772,共4页
为解决四旋翼姿态检测易受干扰的问题,介绍了以STM32F103RBT6微处理器为控制核心的姿态检测与控制系统;选用多传感器采集与数据融合技术,提高了姿态检测精度,实现了四旋翼姿态的控制;该系统利用STM32内部定时器、I^2C及SPI通信接口、US... 为解决四旋翼姿态检测易受干扰的问题,介绍了以STM32F103RBT6微处理器为控制核心的姿态检测与控制系统;选用多传感器采集与数据融合技术,提高了姿态检测精度,实现了四旋翼姿态的控制;该系统利用STM32内部定时器、I^2C及SPI通信接口、USART模块实现了PWM信号的产生、姿态检测、无线数据通信,并对该系统的硬件环节及软件实现进行了阐述;实验结果表明,控制系统位置最大误差小于50 mm,姿态角控制精度为3~5°,该设计结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的可靠性和实时性,满足系统设计要求。 展开更多
关键词 STM32 四旋翼 多传感器 姿态检测 四元数互补滤波
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卡尔曼滤波在两轮自平衡代步车姿态检测中的应用 被引量：15
6
作者 张团善 何颖 《单片机与嵌入式系统应用》 2014年第5期33-35,共3页
介绍了一种MENS加速度计、陀螺仪与嵌入式微控制器相结合的两轮自平衡代步车姿态检测系统。针对加速度计和陀螺仪测量分别存在噪声干扰和随机漂移误差,采用卡尔曼滤波实现传感器数据融合,补偿传感器测量误差,得到车体姿态的最优估计。... 介绍了一种MENS加速度计、陀螺仪与嵌入式微控制器相结合的两轮自平衡代步车姿态检测系统。针对加速度计和陀螺仪测量分别存在噪声干扰和随机漂移误差,采用卡尔曼滤波实现传感器数据融合,补偿传感器测量误差,得到车体姿态的最优估计。将该算法移植到姿态检测系统的微控制器中,测试结果表明卡尔曼信息融合可以有效提高系统检测精度。 展开更多
关键词 姿态检测 STM32F103RET6 卡尔曼滤波 数据融合
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STM32的多传感器融合姿态检测 被引量：14
7
作者 黄志伟 徐苏楠 +1 位作者 韦一 唐莹 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期422-426,共5页
采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态... 采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态的不足,提高姿态信息的精确性. 展开更多
关键词 姿态检测 STM32 MPU6050 HMC5883L 传感器
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四旋翼飞行器的容错姿态稳定控制 被引量：11
8
作者 宫勋 王丽 《电光与控制》 北大核心 2014年第7期14-18,共5页
在近十年间,飞行系统的可靠性问题得到了飞行控制领域越来越多的重视。以一种全新的垂直起降飞行器——四旋翼飞行器作为研究对象,设计具有高可靠性的姿态稳定控制系统,为了补偿执行机构发生故障给飞行控制品质带来的影响,一种主动容错... 在近十年间,飞行系统的可靠性问题得到了飞行控制领域越来越多的重视。以一种全新的垂直起降飞行器——四旋翼飞行器作为研究对象,设计具有高可靠性的姿态稳定控制系统,为了补偿执行机构发生故障给飞行控制品质带来的影响,一种主动容错技术将被应用于姿态控制系统的设计中,主要设计了一个基于状态观测器技术的鲁棒故障检测环节与一个可容错重构的姿态控制器,在设计控制系统的同时,还对于故障检测的鲁棒性与快速性、重构控制系统的稳定性进行了理论分析。最后通过数值仿真,对容错控制系统中各个环节的效果进行了验证。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 姿态控制 故障检测 基于模型的状态观测器
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悬臂式掘进机自动控制系统设计 被引量：11
9
作者 王红 《工矿自动化》 北大核心 2016年第9期68-71,共4页
针对目前悬臂式掘进机机身定位存在精度低、自动化控制性能差和工作效率低等问题,设计了悬臂式掘进机自动控制系统,详细介绍了系统硬件、软件的设计。该系统采用姿态检测技术和自动截割技术,实现了对悬臂式掘进机的精确截割与自动控制。
关键词 悬臂式掘进机 姿态检测 自动截割 PCC
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悬臂式掘进机机身姿态检测及记忆自动截割控制系统研究 被引量：10
10
作者 张镇 《煤矿机械》 2015年第10期63-64,共2页
针对目前悬臂式掘进机机身定位存在的缺陷、自动化及智能化控制程度低和工作效率低等问题,提出了悬臂式掘进机机身的姿态检测技术和记忆自动截割技术。通过机身姿态检测技术提高了截割精度,结合可编程计算机控制器PCC设计了记忆自动截... 针对目前悬臂式掘进机机身定位存在的缺陷、自动化及智能化控制程度低和工作效率低等问题,提出了悬臂式掘进机机身的姿态检测技术和记忆自动截割技术。通过机身姿态检测技术提高了截割精度,结合可编程计算机控制器PCC设计了记忆自动截割控制系统,提高了掘进机的自动化控制精度。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 姿态检测 人工示范 记忆截割
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基于深度学习的抓取目标姿态检测与定位 被引量：9
11
作者 李正明 章金龙 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期147-153,共7页
机器人对抓取目标进行高准确的姿态检测与定位依然是一个开放性的难题.本文提出了一种基于卷积神经网络对抓取目标快速姿态检测与精确定位的方法.该方法采用Faster R-CNN Inception-V2网络模型,在网络中将抓取目标的姿态角度采用分类标... 机器人对抓取目标进行高准确的姿态检测与定位依然是一个开放性的难题.本文提出了一种基于卷积神经网络对抓取目标快速姿态检测与精确定位的方法.该方法采用Faster R-CNN Inception-V2网络模型,在网络中将抓取目标的姿态角度采用分类标签方式输出,位置坐标采用回归方法,对Cornell公开数据集重新标注并训练端到端模型.模型在实例检测和对象检测测试集上分别取得96.18%和96.32%的准确率,对于每一幅图像的处理时间小于0.06 s.实验结果表明模型能够实时地对图像中单个或多个抓取目标进行快速地姿态检测与定位,准确度高并具有很强的鲁棒性和稳定性. 展开更多
关键词 目标检测 抓取目标定位 姿态检测 深度学习
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自适应卡尔曼滤波在地磁姿态检测中的应用 被引量：9
12
作者 龙礼 张合 +1 位作者 唐玉发 徐国泰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1155-1160,共6页
针对多种噪声源作用下地磁姿态检测系统测量精度不足的问题,利用简化形式的弹丸被动段弹道方程,建立扩展卡尔曼滤波模型,通过对系统噪声、测量噪声和舵机噪声的自适应估计,实现整个滤波过程的自适应化,最后对自适应滤波方法进行了仿真... 针对多种噪声源作用下地磁姿态检测系统测量精度不足的问题,利用简化形式的弹丸被动段弹道方程,建立扩展卡尔曼滤波模型,通过对系统噪声、测量噪声和舵机噪声的自适应估计,实现整个滤波过程的自适应化,最后对自适应滤波方法进行了仿真验证。仿真和实验结果表明,自适应卡尔曼滤波算法具有较强的可行性,适用于地磁姿态探测系统。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 地磁 姿态探测 卡尔曼滤波 自适应滤波
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态度形成的内隐机制研究述评 被引量：7
13
作者 魏知超 郭秀艳 《心理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2009年第1期148-150,共3页
态度的内隐机制是社会认知研究的重要组成部分。本文在简要分析态度与意识关系的几个层面的基础上,概述了态度形成内隐机制的研究,着重介绍了该领域的研究历史以及评价性条件反射和潜在协变关系探测这两种研究范式。
关键词 态度形成 内隐机制 评价性条件反射 潜在协变关系探测
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基于多传感器融合的柔性机械臂姿态检测与末端定位研究 被引量：9
14
作者 余峰 陈新元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第1期83-86,91,共5页
柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本... 柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本测量方法,采集数据并计算得到柔性臂变形后姿态及末端竖直方向变形量。搭建了两自由度柔性机械臂实验系统,对提出的测量方法进行验证。结果表明该测量方法可较为准确地测量柔性臂变形姿态,实验中臂末端竖直方向绝对变形量达8.4 cm,相对于臂长变形为9.5%,测量计算误差为7%,满足柔性臂控制时的测量精度要求。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 柔性机械臂 弹性变形 姿态检测 末端定位
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微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统设计 被引量：9
15
作者 张静 霍建文 +2 位作者 刘星 楚红雨 郑采薇 《测控技术》 CSCD 2015年第7期67-69,73,共4页
针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设... 针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设计进行了详细介绍。实验验证,本控制系统运行可靠、稳定。 展开更多
关键词 微型四旋翼 姿态检测 无线通信 视频传输
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基于磁阻传感器与加速度计复合的姿态角检测技术 被引量：8
16
作者 唐玉发 张合 刘建敬 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第1期56-58,62,共4页
针对基于三维磁阻传感器解算姿态角时,解算结果会因符号变号出现较大解算误差,并需要已知其中一个姿态角方可解算另外2个姿态角,提出基于磁阻传感器与加速度计复合的姿态角解算算法,利用加速度计单独解算的倾斜角为地磁传感器解算提供... 针对基于三维磁阻传感器解算姿态角时,解算结果会因符号变号出现较大解算误差,并需要已知其中一个姿态角方可解算另外2个姿态角,提出基于磁阻传感器与加速度计复合的姿态角解算算法,利用加速度计单独解算的倾斜角为地磁传感器解算提供一个姿态角,在地磁俯仰角阈值处以加速度计解算的横滚角代替磁阻传感器解算的横滚角,从而能实现同时测量3个姿态角,并在实验室进行了试验,达到预期的效果,为特殊行业对象的姿态角定姿提供一种新的方法思路。 展开更多
关键词 磁阻传感器 加速度计 姿态角 检测
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舰船姿态测量误差对雷达探测精度的影响分析 被引量：8
17
作者 季勤超 赵建军 +1 位作者 贺林波 杜亚杰 《计算机与数字工程》 2019年第2期330-333,353,共5页
舰船的姿态测量误差会影响舰载雷达对目标探测的精度,进而影响舰船的作战效能和生产能力。针对此问题,基于坐标转换分析了引入雷达探测误差的机理,建立了姿态测量误差对雷达探测精度影响的误差模型。仿真试验结果表明:雷达的测距精度与... 舰船的姿态测量误差会影响舰载雷达对目标探测的精度,进而影响舰船的作战效能和生产能力。针对此问题,基于坐标转换分析了引入雷达探测误差的机理,建立了姿态测量误差对雷达探测精度影响的误差模型。仿真试验结果表明:雷达的测距精度与三个姿态角误差均有关;雷达的测方位角精度主要与艏摇角误差有关;雷达的测俯仰角精度与纵摇角误差和横摇角误差有关;雷达的探测精度与姿态角大小有关,且姿态角越大时探测误差越大;雷达的测距误差和测俯仰角误差与目标的方位角有关。 展开更多
关键词 舰船姿态 测量误差 坐标转换 雷达 探测精度
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基于多传感器数据融合的人体运动模式识别研究 被引量：8
18
作者 张毅 任同辉 罗元 《计算机测量与控制》 2016年第1期303-307,共5页
针对单一传感器在人体运动姿态监测中误差较大的问题,提出了一种基于加速度传感器和陀螺仪数据融合的人体运动模式识别方法;该方法使用陀螺仪输出的人体运动信息对加速度传感器采集到的姿态角信息进行修正,采用卡尔曼滤波算法实现多传... 针对单一传感器在人体运动姿态监测中误差较大的问题,提出了一种基于加速度传感器和陀螺仪数据融合的人体运动模式识别方法;该方法使用陀螺仪输出的人体运动信息对加速度传感器采集到的姿态角信息进行修正,采用卡尔曼滤波算法实现多传感器信息的融合,有效提高了姿态角度测量的准确度;根据人体日常的活动状态构建了基于人体姿态角度特征的隐马尔可夫模型实现人体运动模式的识别;实验表明,该方法比采用单一传感器方法识别的准确率高,可以有效区分不同的日常活动行为。 展开更多
关键词 运动模式识别 卡尔曼滤波 数据融合 姿态检测
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基于MPU6050六轴传感器的平衡车姿态检测及控制方案 被引量：8
19
作者 袁鑫宏 王兴 《信息与电脑》 2018年第23期103-104,共2页
笔者在两轮平衡车的实际调试过程中发现,小车的姿态检测和信号处理是关键环节,直接影响小车的控制平稳性。基于此,提出控制系统以STM32C8T6单片机为核心算法控制器,对姿态检测采用新型的MPU6050六轴传感器。该芯片以DMP(Digital Motion ... 笔者在两轮平衡车的实际调试过程中发现,小车的姿态检测和信号处理是关键环节,直接影响小车的控制平稳性。基于此,提出控制系统以STM32C8T6单片机为核心算法控制器,对姿态检测采用新型的MPU6050六轴传感器。该芯片以DMP(Digital Motion Processor)方式直接输出四元素,单片机将四元素转换成欧拉角,解算出的欧拉角即是小车当前的姿态。以该方式读取出的数据无需滤波数据处理,算法运行速度快、精度高、性能稳定,能够提高小车平衡控制的平稳性。 展开更多
关键词 姿态检测 MPU6050 四元素 欧拉角
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基于OpenPose-slim模型的人体骨骼关键点检测方法 被引量：7
20
作者 汪检兵 李俊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第12期3503-3509,共7页
相较于2017年提出的在当时检测效果近乎最优的RMPE模型与Mask R-CNN模型,原用于人体骨骼关键点检测的OpenPose模型有着在保持精度近乎不变的情况下能大幅缩短检测周期的优势,但同时该模型也存在着参数共享率低、冗余度高、耗时长、模型... 相较于2017年提出的在当时检测效果近乎最优的RMPE模型与Mask R-CNN模型,原用于人体骨骼关键点检测的OpenPose模型有着在保持精度近乎不变的情况下能大幅缩短检测周期的优势,但同时该模型也存在着参数共享率低、冗余度高、耗时长、模型规模太大等问题。针对上述问题,提出了新的OpenPose-slim模型。该模型减小网络宽度,减少卷积块层数,将原并列式结构改成序列式结构并于内模块加入Dense连接机制,其处理过程主要分为3个模块:1)关键点定位模块,检测出人体骨骼关键点的位置坐标;2)关键点联系模块,把关键点位置连接成肢体;3)肢体匹配模块,进行肢体匹配得到人体轮廓。每一个处理阶段之间关联紧密。在MPII数据集、COCO数据集和AI Challenger数据集上的实验结果表明,所提模型使用4个定位模块和2个联系模块,并于每一个模块内部使用Dense连接机制是最佳结构,与OpenPose模型相比,在保持检测精度基本不变的基础上,测试周期缩短为原来的近1/6,参数量缩小了近50%,模型规模缩小为近1/27。 展开更多
关键词 人体骨骼关键点检测 姿态检测 肢体 Dense连接机制 序列式结构
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