平衡机器人(balancing robot)又称自平衡机器人(self-balancing robot),其 典型系统有两类:腿式平衡机器人(legged balancing robot)和轮式平衡机器人 (wheeled balancing robot)。其中,轮式平衡机器人又分为d轮机器人(single- wheeled robot)和两轮机器人(two-wheeled robot)。
两轮平衡机器人(two-wheeled balancing robot),简称两轮机器人,既属于 结构性仿生机器人系统(robotic system),又属于原理性仿生机器人系统。结构 上,两轮机器人模拟人的直立姿态;原理上,两轮机器人模拟人的平衡技能。
如图1.1所示,两轮机器人的机体结构通常包含:
(1)机体(body) 。 置于底盘之上,可装载各种电子设备,如机载工控机、数字信号处理 器(digital signal processor,DSP)、惯性测量 单 元(inertial measurement unit,IMU) 、GPS 导航定位系统、电子眼等。
(2)底盘(chassis) 。 主要用于安装或连接机体与轮系,携带和固定驱动系统,包括电机 及其伺服机构。
(3)轮系(wheels) 。 由左轮、右轮、轮轴或 传动机构组成。左轮和右轮通过轮轴或传动机构安装在底盘的左右两侧,分别由左电机和右电机驱动。
两轮机器人的重心一般位于轮系轴线之上,因而形成了内在固有的不稳定 动力学特性。
矩阵传感器网络就能够提供物体形状的复杂数据,这种信息分析技术叫做形状识别 ,采用压电元件的矩阵传感器,能够获得物体作用力形成的映像
微型开关可能是接触传感器最经济和最常用的类型,护物体不受到过大的作用力;隔离式双态接触传感器系统主要由双稳态开关组成,重复度可达1μm, 分辨度为2 μm
金属电阻型力觉传感器测定电阻丝的阻值变化,就可知道物体的形变量,进而求出外作用力;半导体型力觉传感器的应变系数可达100~200,尺寸小,灵敏度高,因而可靠性很高
由速度测量进行推演,这种方法很难获得满意的测量结果;已知质量的物体加速度所产生的力是可以测量的;与被测加速度有关的力可以为电磁力或电动力,把方程式简化为对电流的测量问题
直流测速发电机它传送一个正比于受控速度的直接信号。这种传感 器的选择是由其线性度(可达0.1%)、磁滞程度、最大可用速度(达3000~8000r/min) 以 及惯量参数决定的
直线移动传感器有电位计式传感器和可调变压器两种;最常见的位移传感器是直线式电位计,当负载电阻为无穷大时,电位计的输出电压u₂ 与 电 位 计两段的电阻成比例
机器人工作站内的传感器主要用于间接提供中间计算结果或直接提供任务程序中任何延期数据值;一个非接触式传感器对能量发射装置所产生的干扰往往是很敏感的
过硬件把相关目标特性转换为信号;把所获信号变换为规划及执行某个机器人功能所需要的信息,包括预处 理和解释两个步骤,这种信息可被反馈以修 正和重复该感觉顺序,直至得到所需要的信息为止
传感器遇到特定气味会产生电阻或者频率的变化,我们就是将这些变 化捕捉到,并转化成能够传递的电信号,然后对传感器阵列传入的信号进行滤 波、放大和特征提取
部相关联函数(Head-Related Transfer Function,HRTF)法、时延估计(Time Delay Of Arrival,TDOA) 法、基于最大输出功率的可控波束形成方法、基于高分辨率谱 估计的定位方法、神经网络定位方法和基于声压幅度比的定位方法等
首先要把话音分割成单词(或音素),然后进行语法分析,最后辨识出话音的含义,用得最多的是模式匹配方法,如统计模型的隐Markov模型,在大词汇量的语 音识别上取得了很大的进展
确定识别方法所用的特征;将接收到的话音提取特征矩阵;与事先存储在系统之内的标准模板中的特征矩阵相比较,计算它们的距离;确定所说的话是什么