基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别 被引量：24

1

作者 王俊 张海洋 +1 位作者 赵凯旋 刘刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期202-210,共9页

针对奶牛行为分类过程中决策树算法构建主观性强、阈值选取无确定规则,易导致分类精度差的问题,该文提出一种基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别方法,首先选取描述奶牛腿部三轴加速度数值大小、对称性、陡峭程度、变异程度... 针对奶牛行为分类过程中决策树算法构建主观性强、阈值选取无确定规则,易导致分类精度差的问题,该文提出一种基于最优二叉决策树分类模型的奶牛运动行为识别方法,首先选取描述奶牛腿部三轴加速度数值大小、对称性、陡峭程度、变异程度、不确定性及夹角的24个统计特征量,其次通过构建ROC(receiver operating characteristic,ROC)曲线获得各统计特征量的最佳行为类别分组方式及最优阈值,然后利用信息增益作为最优二叉决策树划分属性的选择标准,最终构建最优二叉决策树分类模型对奶牛运动行为进行分类识别。试验结果表明,该分类模型能够有效区分奶牛的站立、平躺、慢走、快走、站立动作、躺卧动作6种运动行为,平均准确率、平均精度、平均F1值分别为76.47%、76.83%、76.57%,相较传统的ID3(iterative dichotomiser 3,ID3)决策树算法分别高5.71、5.4和5.61个百分点,分别高于K-means聚类算法7.51、8.02和7.77个百分点,优于支持向量机算法6.77、6.72和6.57个百分点。该方法可为提高奶牛行为分类精度提供有效的理论支撑。 展开更多

关键词 数据采集 数据处理 算法 行为分类 三轴加速度计 无线腿部传感器 ROC曲线 二叉决策树

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同面多叉指电极结构的电容式三维力触觉传感器设计 被引量：4

2

作者 孙英 刘非 +2 位作者 翁玲 陈铮 苑子鹏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期6-10,共5页

为了解决普通同面电极结构触觉传感器灵敏度低和初始电容小的问题,提出了同面多叉指电极结构的柔性电容式触觉传感器设计方案。该传感器利用电场的边缘效应,通过改变介质层的相对介电常数实现电容的变化。对叉指电极和普通同面电极的电... 为了解决普通同面电极结构触觉传感器灵敏度低和初始电容小的问题,提出了同面多叉指电极结构的柔性电容式触觉传感器设计方案。该传感器利用电场的边缘效应,通过改变介质层的相对介电常数实现电容的变化。对叉指电极和普通同面电极的电场分布进行了COMSOL仿真分析,对所提出的传感器分别进行了仿真分析和实验验证。结果表明,该传感器不仅提高了同面电极结构触觉传感器的灵敏度和初始电容,还可实现0~10 N量程的三维力检测,且法向和切向的平均灵敏度分别为0.0186N^-1和0.0103N^-1。 展开更多

关键词 多叉指电极 同面电极 三维力 灵敏度 触觉传感器 COMSOL仿真

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基于UM4B0的车载变道辅助系统设计

3

作者 田芮珏 马浩 +1 位作者 曹晓钰 肖广兵 《自动化仪表》 CAS 2022年第5期20-23,29,共5页

目前,司机在全球定位系统(GPS)信号较弱的地区会出现不能及时发现视觉盲区的行人的问题。针对这一问题,设计了一套基于UM4B0的车载变道辅助系统。系统通过供电模块、主处理器模块、高精度定位模块、三轴传感器模块等硬件设备得到车辆和... 目前,司机在全球定位系统(GPS)信号较弱的地区会出现不能及时发现视觉盲区的行人的问题。针对这一问题,设计了一套基于UM4B0的车载变道辅助系统。系统通过供电模块、主处理器模块、高精度定位模块、三轴传感器模块等硬件设备得到车辆和行人的高精度位置信息,并通过数据处理得到车辆和行人的精准位置以实现高精度变道辅助。该系统可使司机在信号差的路段及时发现并避让行人和车辆,避免本车辆和行人或其他车辆碰撞。 展开更多

关键词 导航系统 高精度定位 变道辅助 北斗卫星导航系统 全球定位系统 STM32F103 三轴传感器

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三轴漏磁内检测信号分析与应用 被引量：32

4

作者 王富祥 冯庆善 +2 位作者 王学力 燕冰川 楚威威 《油气储运》 CAS 北大核心 2010年第11期815-817,共3页

介绍了三轴漏磁内检测技术的原理。金属损失产生的漏磁场是空间三维矢量场,三轴漏磁内检测器在轴向、径向和周向上分别使用单独的霍尔传感器来记录漏磁信号。分析了三轴漏磁信号的特征:轴向漏磁信号可以估算缺陷宽度,但结果极不可靠,对... 介绍了三轴漏磁内检测技术的原理。金属损失产生的漏磁场是空间三维矢量场,三轴漏磁内检测器在轴向、径向和周向上分别使用单独的霍尔传感器来记录漏磁信号。分析了三轴漏磁信号的特征:轴向漏磁信号可以估算缺陷宽度,但结果极不可靠,对缺陷长度和缺陷深度的指示精度不高;径向漏磁信号可以清晰界定缺陷长度,结合轴向漏磁信号基本能够确定缺陷深度,但难以准确判定缺陷宽度;周向漏磁信号能够较精确地判定缺陷的宽度和长度,结合轴向和径向漏磁信号,亦可提高缺陷深度的判定精度和准确性。对三轴漏磁内检测技术的研究和现场应用表明:三轴漏磁内检测器能够检出各类常规金属损失缺陷和传统漏磁检测器难以检测出的非常规缺陷,如狭长轴向缺陷、环焊缝缺陷、螺旋焊缝缺陷以及凹陷等。与传统漏磁检测器相比,三轴漏磁内检测器显著提高了金属损失缺陷尺寸的判定精度。 展开更多

关键词 管道 内检测 三轴漏磁 传感器 信号分析 现场应用

原文传递

基于MEMS技术的微操作三维力传感器研究 被引量：10

5

作者 荣伟彬 王家畴 +2 位作者 赵玉龙 陈立国 孙立宁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期692-698,共7页

针对微操作过程中对微力觉信号的需求,以压阻检测技术为基础结合MEMS加工工艺,设计了一种用于微操作的三维力传感器,建立传感器的数学模型并用有限元分析软件对敏感弹性元件进行分析。利用悬臂梁受力弯曲变形的原理结合显微视觉技术,实... 针对微操作过程中对微力觉信号的需求,以压阻检测技术为基础结合MEMS加工工艺,设计了一种用于微操作的三维力传感器,建立传感器的数学模型并用有限元分析软件对敏感弹性元件进行分析。利用悬臂梁受力弯曲变形的原理结合显微视觉技术,实现对传感器的标定,并给出了传感器的信号处理方法。实验证明,该传感器具有耦合小、测量分辨率高、线性度好、标定简单的优点,满足了预计的设计要求。传感器最大量程为10mN,X向与Y向的分辨率均为2.4μN,Z向的分辨率为4.2μN。 展开更多

关键词 三维微力传感器 压阻检测技术 有限元分析 标定实验

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基于三轴加速度传感器的步长估算模型研究 被引量：9

6

作者 刘雷 慕艳艳 刘睿鑫 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第8期22-24,28,共4页

估算步长是行人航位推算系统的重要一环,直接影响行人当前位置的推算结果。提出了一种基于三轴加速度传感器的步长估算模型,用于室内、外行人步长的估算。采用微机电系统(MEMS)低功耗三轴加速度传感器采集行人的运动信息,根据运动加速... 估算步长是行人航位推算系统的重要一环,直接影响行人当前位置的推算结果。提出了一种基于三轴加速度传感器的步长估算模型,用于室内、外行人步长的估算。采用微机电系统(MEMS)低功耗三轴加速度传感器采集行人的运动信息,根据运动加速度的曲线特点,经过信号去噪、剔除异常采样点等预处理,提取相应的步频、加速度峰值关键特征,建立步长估算的数学模型。实验结果表明:该数学模型估算的步长误差在2 cm以下,具有良好的准确性和稳定性。 展开更多

关键词 三轴加速度传感器 步长估计 步频 数学模型

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一种三轴磁传感器正交误差校正的简便方法 被引量：8

7

作者 张炜 程锦房 《兵工自动化》 2009年第12期75-78,共4页

实际使用的三轴磁传感器在探测平台晃动时,所测磁场模值会有较大误差。在传感器测量模型所建立的校正矩阵基础上,通过变换得到新的矩阵,简化了求解,克服了LMS算法在没有获得全方位数据时不能得到矩阵系数精确解的局限性。仿真验证了其... 实际使用的三轴磁传感器在探测平台晃动时,所测磁场模值会有较大误差。在传感器测量模型所建立的校正矩阵基础上,通过变换得到新的矩阵,简化了求解,克服了LMS算法在没有获得全方位数据时不能得到矩阵系数精确解的局限性。仿真验证了其有效性。 展开更多

关键词 三轴磁传感器 正交误差 校正

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新型集成三维微力检测微夹持器 被引量：7

8

作者 王家畴 荣伟彬 +2 位作者 孙立宁 谢晖 陈伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期550-556,共7页

提出了一种以压阻检测技术为基础,压电陶瓷为微驱动元件,具有两级位移放大且集成三维微力传感器的微夹持器。采用有限元软件对微操持器放大机构和传感器弹性体进行分析,并给出了传感器的标定方法。实验证明,该传感器具有无耦合、测量分... 提出了一种以压阻检测技术为基础,压电陶瓷为微驱动元件,具有两级位移放大且集成三维微力传感器的微夹持器。采用有限元软件对微操持器放大机构和传感器弹性体进行分析,并给出了传感器的标定方法。实验证明,该传感器具有无耦合、测量分辨率高、线性度好、标定简单的优点,满足了预计的设计要求,传感器最大量程为10 mN,X向与Y向的分辨率均为2.4μN,Z向的分辨率为4.2μN;同时也验证了所设计的微夹持器的合理性和实用性,当压电陶瓷驱动电压取200 V时,微夹持器的张合量达到最大值274μm。 展开更多

关键词 三维微力传感器 压电陶瓷 解耦 微夹持器 有限元分析

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基于磁梯度测量的磁校准方法

9

作者 金煌煌 庄志洪 王虹 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第1期117-121,共5页

利用三轴磁传感器进行飞行器航向测量或者磁异常探测之前,需要对磁传感器进行磁干扰校准。为了避免由于地磁场短时波动造成校准精度下降,本文基于近地空间地磁场梯度分布特性,提出一种利用磁梯度测量的磁传感器干扰校准方法,建立了磁梯... 利用三轴磁传感器进行飞行器航向测量或者磁异常探测之前,需要对磁传感器进行磁干扰校准。为了避免由于地磁场短时波动造成校准精度下降,本文基于近地空间地磁场梯度分布特性,提出一种利用磁梯度测量的磁传感器干扰校准方法,建立了磁梯度测量系统磁干扰的24参数干扰模型,基于单传感器的椭球拟合法多组任意旋转构建多元非线性方程组,随后利用具有较高区域搜索效率的遗传算法进行非线性方程组的求解。仿真结果表明,和传统的椭球拟合校准方法相比,该方法克服了地磁场短时波动的影响,提升了磁梯度测量系统的校准精度,其磁梯度差分测量误差可校准至[1.8482 1.8453 1.9150]^(T)nT。该研究为航磁系统的载体干扰补偿和高精度测量提供了可靠保障。 展开更多

关键词 磁梯度测量 磁干扰校准 遗传算法 三轴磁强计 椭球拟合 航向测量 飞行器

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基于加速度传感器MMA8451的振动检测仪设计 被引量：6

10

作者 王莘迪 汪再兴 《电子科技》 2014年第4期118-120,共3页

MMA8451是一款低电压供电,电容式微机械全数字式的传感器,可测量三轴方向的加速度。基于这款高性能的传感器,设计出主从式振动检测仪器。文中介绍了整个电路的设计思路与组成结构,给出了作为前端传感器在虚拟仪器中的应用,并且给出了测... MMA8451是一款低电压供电,电容式微机械全数字式的传感器,可测量三轴方向的加速度。基于这款高性能的传感器,设计出主从式振动检测仪器。文中介绍了整个电路的设计思路与组成结构,给出了作为前端传感器在虚拟仪器中的应用,并且给出了测试结果。使用主从式对虚拟仪器进行设计,实现了预定目标并且摆脱了虚拟仪器开发对LabView的依赖。 展开更多

关键词 振动检测 三轴加速度传感器 虚拟仪器

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一种集成三维微力传感器的微夹持器研制 被引量：5

11

作者 荣伟彬 谢晖 +2 位作者 王家畴 孙立宁 陈伟 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第2期175-178,共4页

微操作中力的检测与控制是实现无损伤操作的关键。因此,该文提出了一种以压阻检测技术为基础,集成三维微力传感器的微夹持器。传感器标定实验结果表明,该传感器具有耦合小,测量分辨率高,线性度好的优点。传感器量程为-10^+10 mN,在x、y... 微操作中力的检测与控制是实现无损伤操作的关键。因此,该文提出了一种以压阻检测技术为基础,集成三维微力传感器的微夹持器。传感器标定实验结果表明,该传感器具有耦合小,测量分辨率高,线性度好的优点。传感器量程为-10^+10 mN,在x、y向的分辨率均为2.4μN,z向的分辨率为4.2μN。微夹持器采用压电陶瓷驱动两级柔性放大机构,实现张合量300μm,完成了微夹持实验。 展开更多

关键词 微夹持器 三维微力传感器 压阻检测 标定实验

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集成三维力传感器的微夹持器设计与试验 被引量：5

12

作者 虞启凯 游有鹏 韩江义 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期972-976,983,共6页

设计了一种集成三维力传感器微夹持器,通过压电陶瓷堆驱动和柔性铰链放大来实现夹持动作.微夹持器的弹性体为2个L型结构,对L型结构进行了优化设计和受力仿真分析,在2个L型结构的相应敏感部位分别粘贴3组应变片对空间三维力进行测量.通... 设计了一种集成三维力传感器微夹持器,通过压电陶瓷堆驱动和柔性铰链放大来实现夹持动作.微夹持器的弹性体为2个L型结构,对L型结构进行了优化设计和受力仿真分析,在2个L型结构的相应敏感部位分别粘贴3组应变片对空间三维力进行测量.通过试验验证了微夹持器的合理性和实用性. 展开更多

关键词 三维微力传感器 微夹持器 压电驱动 有限元分析

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同时测量鞋地间三维相互作用力的传感器系统 被引量：4

13

作者 朱翔明 严壮志 +1 位作者 刘书朋 司文 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期172-176,共5页

为获取田径运动员脚底与跑道接触的蹬地力和支撑力等技术参数,研制了一种新型传感器系统.该系统包括能同时获取鞋地间三维相互作用力的传感器、输出信号调理电路、数据采集单元、存储和显示模块.传感器采用新型压电材料,通过新颖结构设... 为获取田径运动员脚底与跑道接触的蹬地力和支撑力等技术参数,研制了一种新型传感器系统.该系统包括能同时获取鞋地间三维相互作用力的传感器、输出信号调理电路、数据采集单元、存储和显示模块.传感器采用新型压电材料,通过新颖结构设计而实现.根据二元非线性冲击系统模型,研制了模拟鞋地间相互作用的冲击测验平台,并在实验室环境下进行了测试.测试结果与基于二元非线性冲击系统模型的理论计算结果表现出良好的一致性. 展开更多

关键词 鞋地间三维互作用力 力传感器 二元冲击系统

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三轴磁阻传感器误差补偿方法研究 被引量：4

14

作者 刘宗尧 黄学功 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期241-243,共3页

为了获得高精度且稳定的地磁信号,设计了基于磁阻传感器的地磁信号采集与存储系统,并建立三轴磁阻传感器灵敏度误差、非正交误差和零点漂移误差参数模型。根据工程优化设计思想建立误差参数的目标优化函数,应用坐标轮换法获得最优误差... 为了获得高精度且稳定的地磁信号,设计了基于磁阻传感器的地磁信号采集与存储系统,并建立三轴磁阻传感器灵敏度误差、非正交误差和零点漂移误差参数模型。根据工程优化设计思想建立误差参数的目标优化函数,应用坐标轮换法获得最优误差补偿参数。利用最优误差补偿参数,通过仿真,使磁测数据标准差从0.03 Gs降低到0.01 Gs。仿真结果表明,通过对实际磁测数据进行误差补偿,可以有效提高磁测数据精度和稳定性。 展开更多

关键词 三轴磁阻传感器 误差参数模型 坐标轮换法 标准差

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基于无线传感技术的人体姿态检测系统 被引量：3

15

作者 季宇 金彦亮 《通信技术》 2011年第11期46-48,共3页

为了提供独居老人的安全保障,设计一个无线姿态检测系统用于检测老年人的行动安全是相当必要的。这里结合了微传感器、嵌入式单片机和无线短距离通信等技术,提出一种人体姿态检测系统的设计方案。测试结果表明,该系统在人体佩戴实验中,... 为了提供独居老人的安全保障,设计一个无线姿态检测系统用于检测老年人的行动安全是相当必要的。这里结合了微传感器、嵌入式单片机和无线短距离通信等技术,提出一种人体姿态检测系统的设计方案。测试结果表明,该系统在人体佩戴实验中,可以区分出正常人体活动与跌倒事件,自动发出跌倒报警信号,从而使用户在尽可能短的时间内得到医疗救护。 展开更多

关键词 姿态检测 三轴加速度传感器 无线传感技术

原文传递

基于迭代算法的三轴磁传感器标定与误差补偿技术研究 被引量：2

16

作者 王萌夏 吴益飞 于斌 《兵工自动化》 2015年第2期81-85,共5页

针对现有地磁导航系统中磁传感器标定方法存在的计算时间过长和误差较大等问题,给出一种可以标定与补偿三轴地磁分量的迭代算法。简要分析三轴磁传感器测量过程中的误差来源,给出磁传感器标定与测量误差的参数化数学模型,分析如何应用... 针对现有地磁导航系统中磁传感器标定方法存在的计算时间过长和误差较大等问题,给出一种可以标定与补偿三轴地磁分量的迭代算法。简要分析三轴磁传感器测量过程中的误差来源,给出磁传感器标定与测量误差的参数化数学模型,分析如何应用迭代算法来确定相关的误差参数,并进行仿真实验验证。仿真与试验结果表明:该算法可以有效补偿三维空间测量误差,在存在不同铁磁性干扰物质时可以有效地消除其影响。 展开更多

关键词 地磁导航 三轴磁传感器 标定 误差参数估计 迭代算法

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