共轭梯度与扩展卡尔曼滤波结合的四旋翼姿态解算方法

    公开(公告)号:CN105890598A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610216667.4

    申请日:2016-04-08

    IPC分类号: G01C21/20

    CPC分类号: G01C21/20

    摘要: 本发明涉及共轭梯度与扩展卡尔曼滤波结合的四旋翼姿态解算方法,首先采集传感器信息获取四旋翼飞行状态,然后利用共轭梯度方法进行观测模型建模,进而进行过程模型建模,将共轭梯度方法得到的四元数作为扩展卡尔曼滤波的测量值;最后利用扩展卡尔曼滤波法得到最佳的四元数,解算出四旋翼的三个姿态角。相比单纯的梯度方法和互补滤波方法,本发明的扩展卡尔曼滤波法考虑到了系统误差和传感器的测量噪声,因此估计的四元数有更好的准确性。利用共轭梯度方法得到观测四元数运用到扩展卡尔曼滤波中,可以避免计算复杂的线性化观测模型。

    基于鹤颈运动的移动视觉控制方法

    公开(公告)号:CN103885336A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201410099239.9

    申请日:2014-03-18

    发明人: 陈洋 程磊 吴怀宇

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明涉及一种基于鹤颈运动的移动视觉控制方法,包括以下步骤:采集移动视觉的平台运动速度;建立CPG模型,所述CPG模型由三个神经元相互连接组成,其中包括两个内部振荡神经元a,b和一个输出神经元c;控制移动视觉移动的驱动电机根据神经元c的输出,控制移动视觉的移动。该方法从仿生控制角度入手,借鉴生物学研究成果,能显著降低或消除移动视觉的抖动现象。

    基于DSP的控制驱动一体化二自由度云台

    公开(公告)号:CN100455874C

    公开(公告)日:2009-01-28

    申请号:CN200710051500.8

    申请日:2007-02-08

    IPC分类号: F16M11/00 G05D3/20 H02P27/08

    摘要: 本发明涉及一种基于DSP的控制驱动一体化二自由度云台。将大齿轮(18)同心固定在底座(17)中心,第一电机(12)竖直安装在旋转底板(15)上,俯仰轴(10)安装在支架(6、13)中部,第二电机(2)水平固定在支架(6)上。电机的控制与驱动部分组成控制驱动一体化电路板(14)。上位机(25)与DSP芯片(21)连接,DSP芯片(21)与电机驱动芯片(22)连接,电机驱动芯片(22)分别与第一电机(12)、第二电机(2)、电压比较器(23)、与非门电路(26)连接,电压比较器(23)和与非门电路(26)连接。第一、二光电编码器(1、9)的输出引线分别与DSP芯片(21)的正交编码脉冲单元连接,电源(24)与电压比较器(23)连接。本发明能在运动中精确地进行速度控制和定位、可无级调速、能开机自检复位和过流保护。

    一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器

    公开(公告)号:CN101045299A

    公开(公告)日:2007-10-03

    申请号:CN200710051849.1

    申请日:2007-04-12

    IPC分类号: B25J9/16 B25J13/00

    摘要: 本发明涉及一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器。其技术方案是:电源转换单元1分别与CAN通讯单元2、DSP芯片3、信息采集反馈单元4、控制驱动单元6、自我保护单元7、接近开关8、直流电源接口9连接,DSP芯片3分别与CAN通讯单元2、信息采集反馈单元4、控制驱动单元6、自我保护单元7、接近开关8连接,控制驱动单元6分别与自我保护单元7、直流电机5、直流电源接口9连接,信息采集反馈单元4与直流电机5轴连接。该控制器的软件程序集成在DSP芯片3中。本发明结构简单、运算速度快、通讯效率高、能够实现关节精确定位、复位以及零位置检测、具有自我保护功能、扩展方便。

    一种基于无线传感器网络与地磁地图的机器人定位方法

    公开(公告)号:CN106123892A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610458299.4

    申请日:2016-06-22

    IPC分类号: G01C21/08 G01C21/20

    CPC分类号: G01C21/08 G01C21/206

    摘要: 本发明涉及一种基于无线传感器网络与地磁地图的机器人定位方法,设定个无线传感器网络节点,机器人移动过程中,通过激活个无线传感器网络节点,利用RSSI得出无线传感器网络节点与机器人的观测模型;再借助PSO及多传感器信息融合来得到粒子似然度;同时得出粒子群优化方法中粒子的权重;之后进行粒子重采样及适应度函数判断,得到最优粒子的位置,获得局部地磁图,并利用地磁匹配方法实现精准定位,最后得到绝对位置。本发明数据关联容易,观测时不会出现错误的关联并且提高了网络的鲁棒性与精确性;同时获得更加真实的系统状态分布预测,使得机器人定位更加精确,减少了地磁匹配的运算量,增加了方法的实时性。

    一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法

    公开(公告)号:CN106043740A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610661540.3

    申请日:2016-08-12

    IPC分类号: B64F5/00

    摘要: 本发明涉及了一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法,针对四旋翼飞行器的桨叶旋翼和机身部分,采用实验测量和数学计算相结合的方法,先构建动力学模型;然后搭建专用实验平台并进行动力学模型中旋翼升力系数和旋翼扭力系数的测量;最后对机体进行等效代换,将复杂的机体结构抽象为几个主要部分后按照物理定义直接进行转动惯量计算。本发明解决了风洞试验昂贵或是购置专业机械测量仪器高成本的问题,同时在细节处理上,采用三角架实验平台结构,避免了地面效应和旋翼生产的气流对电子秤测量影响的问题,在旋翼背面粘贴反光条提高了红外线转速仪的测量精度。通过简化模型,极大的减少了计算工作量。

    一种分布式多自由度机器人控制系统

    公开(公告)号:CN101045297A

    公开(公告)日:2007-10-03

    申请号:CN200710051844.9

    申请日:2007-04-12

    IPC分类号: B25J9/16 B25J13/00

    摘要: 本发明涉及一种分布式多自由度机器人控制系统。其技术方案是将工业计算机1通过以太网以有线或无线连接方式与一个或多个“一种多自由度机器人运动规划控制器”2相连;一个或多个“一种多自由度机器人运动规划控制器”2通过CAN-bus分别与一个或多个“一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器”3相连;直流电源4分别与一个或多个“一种多自由度机器人运动规划控制器”2和一个或多个“一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器”3相连。本发明结构简单、性能好、开发周期短、成本低,且响应速度快、可扩展性强、可远程操作、具有运动实时规划能力、能够实现机器人精确控制。

    基于DSP的控制驱动一体化二自由度云台

    公开(公告)号:CN101012906A

    公开(公告)日:2007-08-08

    申请号:CN200710051500.8

    申请日:2007-02-08

    IPC分类号: F16M11/00 G05D3/20 H02P27/08

    摘要: 本发明涉及一种基于DSP的控制驱动一体化二自由度云台。将大齿轮18同心固定在底座17中心,电机12竖直安装在旋转底板15上,俯仰轴10安装在支架6、13中部,电机2水平固定在支架6上,俯仰轴10的两端装有安装板11。电机的控制与驱动部分组成控制驱动一体化电路板14。上位机25与DSP芯片21连接,DSP芯片21与电机驱动芯片22连接,电机驱动芯片22分别与电机2、12、电压比较器23、与非门电路26连接,电压比较器23和与非门电路26连接。光电编码器1、9的输出引线分别与DSP芯片21的正交编码脉冲单元连接,电源24与电压比较器23连接。本发明能在运动中精确地进行速度控制和定位、可无级调速、能开机自检复位和过流保护。

    空地一体化两栖巡检机器人

    公开(公告)号:CN204965186U

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201520736871.X

    申请日:2015-09-22

    IPC分类号: G05D1/02 G05D1/10

    摘要: 本实用新型涉及一种空地一体化两栖巡检机器人,机器人主体多旋翼机架上设置单片机模块,单片机模块分别与空中飞行模块、地面移动模块、远程控制模块、航姿参考信息模块连接,并通过远程控制模块与地面遥控机发送模块远程通讯连接;空中飞行模块包括多个在机架上周向均匀间隔布置的旋翼机桨,各旋翼机桨与各自旋翼电机连接;机架的底部设置地面移动模块,包括连接在机架底部的空地连接机架和在空地连接机架底部设置的地面移动轮;所述的航姿参考信息模块由陀螺仪加速度计、气压计、磁强计以及GPS构成。能够同时作为空中无人机和地面移动平台使用,实现了空地一体化两栖技术,为完成三维空间复杂环境的空中/地面双重巡检任务提供新途径。