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液下机器人超声波定位系统的性能分析
资料介绍
机器人是一门综合性技术，它代表了高科技的发展前沿，是当前科技研究的热门方向。对于水下机器人，不仅要控制它的运动，还要实时地能够获取它的位置信息，以便能够对它的下一步动作进行控制，这就是机器人的定位问题。目前，水下机器人的定位已经有很多种方法可以实现，由于超声波在水下机器人的定位方面具有很大的优势，所以本文的研究的是研究水下机器人的超声波定位。 本课题的机器人工作在水煤浆储存罐的底部。在机器人定位过程中，首先在罐底建立直角坐标系，用超声波测得发射传感器和三个固定的接收传感器之间的距离，然后利用三点定位原理，从而获取机器人的坐标信息机器人测距的硬件系统采用下位机为单片机、上位机为工控机的分布式数据采集系统，包括超声波的发射模块、信号调理模块、计时模块和通讯模块。同时上位机采用VC作为开发工具，对定位程序进行设计。本课题做了大量的模拟实验，获取了大量的实验数据，分析了影响超声波测距精度的几个因素，得出了整个定位系统的定位效果和精度，验证了定位系统的可行性。发现环境因素对超声波测距影响很小；频率越大，测距和定位精度越高；同时也发现系统硬件不够稳定，提出了改进的几点建议。经过实验，本文还提出了用包络检波的方法来提高定位精度，该方法是对接收的超声波在经过放大和初步滤波之后，再设置两个门限电平进行检波，从而获取较准确的超声波传播时间，使得测距更为准确。
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