發(fā)布時間：2021-06-03 22:17

　　源定位已成為國內(nèi)外研究的熱點問題,為了在實驗室環(huán)境下研究移動機器人的趨光性,對源定位理論方法進行了研究,設(shè)計了地面移動機器人光源定位平臺,通過該平臺來驗證趨光理論的可行性;首先,利用對角線控制策略和梯度自適應(yīng)極值搜索算法分別進行趨光實驗,完成移動機器人對光源的定位;其次,使用MeanShift目標跟蹤算法跟蹤移動機器人的運動軌跡;最后,繪制出光源強度分布等值線并分析了移動機器人的運動軌跡;相比于對角線控制策略,梯度自適應(yīng)極值搜索算法根據(jù)當(dāng)前區(qū)域梯度值自適應(yīng)調(diào)整反饋增益參數(shù),提高了源定位效率,并在光源定位平臺驗證了該算法的有效性和穩(wěn)定性。 

【文章來源】：計算機測量與控制. 2019,27(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖３實驗硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及移動機器人２．２軟件系統(tǒng)設(shè)計軟件系統(tǒng)設(shè)計主要體現(xiàn)在光強信息采集模塊該模塊

趨光實驗在配備有偽ＧＰＳ相機的實驗室環(huán)境下，利用梯度自適應(yīng)極值搜索算法進行移動機器人的趨光性實驗。在黑色區(qū)域內(nèi)建立７×７的正方形網(wǎng)格地圖，光源固定在平臺一角的空白區(qū)域，為更好地驗證梯度自適應(yīng)極值搜索算法在光源定位平臺的有效性，將移動機器人放置在與光源相對的區(qū)域，隨機給定機器人一個位置坐標，并設(shè)置機器人的初始方向，記錄該起始位置的坐標信息和光強度信息。同時為了避免外界光源及人為因素的干擾，實驗需要在僅有ＬＥＤ光源的情況下進行。圖５中分別為兩種搜索方法的趨光性進展，相同地，在初始狀態(tài)下，移動機器人未接通電源，處于靜止狀態(tài)。在運動中期，通過對光照強度的實時檢測并做出決策，移動機器人開始向著梯度較大的方向移動，但是并未朝著光源作直線運動。在運動末期，由于在光源附近光照強度的波動較小，基本維持在一定的范圍內(nèi)，所以移動機器人按著近似于直線運動向光源移動。此時梯度減小，收斂速度相比于運動中期時的收斂速度慢，但是基本可以確定光源所在位置，使得移動機器人移動至光源附近。圖５移動機器人趨光性實驗３．２運動軌跡及等值線的仿真３．２．１目標跟蹤本文在Ｍａｔｌａｂ中利用ＭｅａｎＳｈｉｆｔ算法來跟蹤移動機器人的軌跡，圖中左上角為ＬＥＤ光源位置，移動機器人從右下角開始搜索。首先獲取視頻幀圖像，通過人工標定的方法選取移動機器人作為目標區(qū)域，確定中心點的坐標（ｘ０，ｙ０）。若不是視頻初始幀，則以上一幀圖像中心位置為當(dāng)前幀目標的迭代位置來構(gòu)建候選模型。然后計算

?????????????????????????飛行試驗綜合安全監(jiān)控技術(shù)·１０３·３綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建為保證目前飛行試驗的安全性，在飛行試驗實時監(jiān)控架構(gòu)［６］基礎(chǔ)上，整合原有資源，采用綜合安全監(jiān)控技術(shù)，建立了一個綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)。通過對遙測前端傳來的遙測實時數(shù)據(jù)進行實時處理、分析與顯示，該系統(tǒng)具備遙測數(shù)據(jù)實時處理、試飛安全實時監(jiān)控、試飛任務(wù)準實時評估、應(yīng)急輔助決策等功能。該綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于飛行試驗遙測監(jiān)控任務(wù)中，圖５為某型機的故障清單示意圖，將該機的故障分為４類，分別用不同的文字顏色進行區(qū)分，當(dāng)發(fā)生嚴重故障和重要故障時，監(jiān)控軟件會進行語音告警，系統(tǒng)根據(jù)獲取到的故障信息，加以分析后，會彈出相應(yīng)的處置決策提供給指揮員和試飛工程師，以便輔助飛行員快速相應(yīng)，完成故障處理。圖６為飛控穩(wěn)定裕度準實時數(shù)據(jù)處理軟件界面示意圖。在動作完成以后，飛控穩(wěn)定裕度科目分析模塊迅速進行數(shù)據(jù)分析，將閉環(huán)時域響應(yīng)圖以及ＢＯＤＥ圖，提供給試飛工程師，得到本次動作的完成情況，這對試飛工程師進圖５故障清單示意圖圖６飛控穩(wěn)定裕度準實時數(shù)據(jù)處理軟件界面示意圖行后續(xù)飛行動的開展指揮具有指導(dǎo)作用。４結(jié)語基于上述技術(shù)開發(fā)的綜合安全監(jiān)控軟件已經(jīng)成功地應(yīng)用在了飛行試驗實時安全監(jiān)控系統(tǒng)中，在多個型號飛機的試驗試飛任務(wù)中，通過以告警燈、語音告警、故障清單和圖形化等豐富的告警形式從視覺、聽覺全方位、立體地、快速準確地發(fā)現(xiàn)故障，與安全相關(guān)的科目試飛，可以在１分鐘內(nèi)獲得評估結(jié)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于MeanShift算法的目標跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 沈豪,莊建軍,鄭茜穎,吳建耀.  電子測量技術(shù). 2018(14)
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[3]一種基于情感智能的機器人自主趨光行為研究[J]. 阮曉鋼,龐濤,張曉平,王爾申.  智能系統(tǒng)學(xué)報. 2015(01)
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本文編號：3211355