果树快速定位采摘机器人设计——基于红外和激光扫描技术

为提高采摘机器人的自主导航能力和采摘效率,实现机器人的快速果树识别和定位,结合红外测距传感器与计算机图像处理技术,利用激光扫描传感器体积小、功耗低、速度快、抗干扰等特点,提出了一种非接触式测量果树深度信息的方法;并结合计算机图像处理对果树进行了标定,实现果树的快速识别与定位,为采摘机器人运动轨迹规划提供了自主导航的参数。为了验证该方法的可靠性,在采摘机器人试验样机上安装了红外线测距和激光扫描快速定位装置,并通过左右两侧果树的导航路径拟合,得到了机器人的行走路径,通过对比红外线测距和激光扫描的结果发现,其拟合路径基本吻合,从而验证了该方法测量数据的可靠性。根据不同的树高对应的枝叶密度,利用计算机图像处理对果树进行了标定,最后利用激光扫描方法对标定后的果树进行了快速定位,并将结果和全站仪的结果进行了对比,结果表明:激光扫描和全站仪之间的最大误差仅为20mm。这说明,激光测量的精度较高,可以满足设计的需求。     

果园悬挂式柔性对靶喷雾装置研制与试验

为减少农药飘移损失,保护生态环境,该研究从提高喷雾有效性和降低喷雾装置对果树枝叶的机械性损伤出发,研制了一种悬挂式柔性对靶喷雾装置。该装置以东方红MS-304拖拉机为载体,采用超声波传感器探测树冠位置,利用霍尔传感器构建测速模块。对株距4.0 m、树高1.6 m、树冠直径1.4 m的橘树进行对靶喷雾试验验证悬挂式柔性对靶喷雾装置作业性能。试验结果表明：拖拉机行驶速度为0.5 m/s时,喷雾压力0.4、0.5及0.6 MPa对应的平均药液附着率分别为84.7%、91.7%、88.9%,药液附着率较高且接近,喷雾压力对药液附着率的影响不明显;拖拉机行驶速度为1.0 m/s时,喷雾压力0.4、0.5和0.6 MPa对应的平均药液附着率分别为64.2%、70.3%、75.8%,喷雾压力越大,药液附着率越高;拖拉机行驶速度为 1.5 m/s时,平均药液附着率低于50%,且喷雾飘移较为严重,不适宜进行自动对靶喷雾;拖拉机行驶速度和喷雾压力相同时,药液附着率按树冠上、中、下层顺序呈递减规律,且速度越高,递减规律越明显。研究结果对提高果园对靶喷雾的药液附着率具有较好的实用价值。     

一种基于TOF测距的矿井精确定位设计

为了提高矿山井下定位系统的精度,本文提出了一种基于TOF测距算法的精确定位设计。本文阐述了无线测距方式的选择、无线测距设计及基于n RF2401芯片精确定位收/发模块的设计。     

反向序量的双回线自适应故障测距算法

受实测数据误差和采样不同步的影响,基于在线参数计算的双端输电线路故障测距算法精度尚不能满足实用要求。对电网中普遍存在的同杆双回线路,利用双回线之间的耦合关系及参数相同的特点,构造双端反向环网电流与不同步相角之间关系,利用故障距离为实数的特征,进行双端数据同步和线路参数辨识。然后,利用同向网络建立测距方程,采用搜索求解的方式,求解出故障距离。对于三相线路,通过对称分量法进行相间解耦,针对各类故障给出了通用的计算方程及方程解法。通过PSCAD仿真验证了算法的精确性,利用220kV-500kV不同电压等级的实际故障数据验证了算法的实用性。     

基于希尔伯特-黄变换的行波波头识别算法研究

目前用于铁道牵引网行波测距的算法有许多种,基于行波波头各种算法的优缺点以及对比分析,我们应用了一种具有自适应性的希尔伯特-黄变换的算法来用于波头的识别。     

配网电缆在线监视与故障定位研究

随着电网规模的不断扩大,电缆故障的发生也越来越频繁。到目前为止,国内外较成熟的电缆故障测距方法大都基于离线状态,电缆在线故障测距仍缺少有效的方法。本文以小波理论为基础,对电缆在线故障测距方法、电缆故障系统建模、故障仿真等方面进行了深入的研究。并从多尺度分析和模极大值特性的角度出发,对电缆在线故障测距方法进行了理论性研究,并利用MATLAB6.5软件建立电缆故障系统模型。大量仿真算例表明选用小波变换作为时频分析工具,能够有效地对电缆故障暂态行波进行分析,且不受故障位置、故障类型及过渡电阻的影响,具有较高的测距精度。     

信号系统车载测速测距传感器处理单元设计

提出一种供轨道交通信号控制系统使用的列车测速测距接口设备,旨在能与列车、轨旁的测速和定位的各种设备接口,获取列车速度信息和位置信息,为轨道交通信号车载控制系统的自动运行控制提供必要的输入。     

汽车倒车雷达系统的设计与实现

本文给出了一种以AT89C51单片机和超声波测距为核心,低成本、高精度、带微型化数字显示的汽车倒车雷达系统的设计方法和思路。