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《轮式智能小车行驶距离和速度的检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、66传感器技术(JournalofTransducerTechnology)2005年第24卷第7期计算与测试轮式智能小车行驶距离和速度的检测王俭(苏州科技学院电子与信息工程系,江苏苏州215011)摘要:采用由黑白间隔条纹码盘和红外发射接收装置组成反射式增量编码器,将2个反射式增量编码器以一定角度安装组成相位编码器,适当选择2个编码器的采样频率、中断方式,通过驱动程序来测量基于Handyboard主板的智能小车的进退的距离和速度。实验表明:200cm距离内以不大于25cm/s速度行驶,测量结果具备
2、用于估计小车位置、姿态的条件,也具备用其进行路径规划、导航以及其他一系列小车行为的条件。关键词:智能小车;行驶距离;速度测量;相位编码中图分类号:TP242.6文献标识码:A文章编号:1000-9787(2005)07-0066-03DistanceandspeedmeasurementofintelligentdollywithwheelsWANGJian(DeptofElctandInfoEngin,UniversityofScienceandTechnology,Suzhou215011,Ch
3、ina)Abstract:Reflectingincrementencoderconsistingofblack2and2whitestripecodetrayandinfraredemitter2receiverismade,thenquadratureencoderisconstructedbyinstallingtwoincrementencodersinproperangle.Theoutputvaluesofquadratureencoderistestedbysingle2chipcom
4、puterininterruptmode,andthedrivedistanceandspeedofintelligentdollybasedonHandyboardiscalculated.Theexperimentshowsthatthemeasuringresultscanbeappliedtopositionestimation,pathplanningandnavigationinthedistanceof200cmandatthespeedof<25cm/s.Keywords:intel
5、ligentdolly;drivedistance;speedmeasurement;quadratureencoding0引言1小车距离和速度检测原理智能小车行驶距离的测量是确定其他一系列数据反射式增量编码器由一个码盘和一对红外发射接收装(如,速度、位置、姿态等)的基础;也是其完成路径规划、导置组成。码盘贴在驱动轮的轮盘上,红外线发射器和接收器位于码盘同侧。当发射器发射的红外光投射到码盘的黑航以及其他一系列行为的基础。轮式智能小车通常使用编[1]白条纹上时,将被间隔地反射至接收器,接收器输入端将收
6、码器作为行进距离的传感装置,使用红外线、超声波、碰到与轮子转速成正比的光脉冲频率信号,从而在接收器输撞开关、可见光、激光或摄像头等作为导航定位的传感装出端产生一定频率的电脉冲信号,再通过微处理器对电脉置。智能小车根据测得的行驶距离和速度以及其他多种传冲计数就可以算出小车的移动距离。小车的行驶距离L由[2]感器的测量数据,通过航位推算法来估计自己的位置和下式计算姿态,并将其作为导航和其他行为的基础。πDL=·nx,编码器通常安装于轮式智能小车的驱动轮或轮轴上。n常用编码器有透射式和反射式2种。本文用P
7、8557红外传式中D为驱动轮外径;n为码盘的黑白条纹数;nx为实测感器和黑白条纹码盘制作成反射式增量编码器,将2个反的电脉冲正负跳变次数。本文采用的码盘有32道黑白条射式增量编码器以一定角度安装组成相位编码器,适当选纹,轮子直径为55mm。小车的行驶速度v为择2个编码器的采样频率、中断方式,通过驱动程序来测量v=L/t,基于Handyboard主板的智能小车的前进和后退的行走距式中t为时间。离。实验表明:最大距离误差为3.3cm,最大速度误差为2Handyboard主板和P8557红外传感器1.3c
8、m/s,具备用于估计小车位置、姿态以及其他一系列智2.1Handyboard主板能小车行为的要求。Handyboard是专门用于轮式移动机器人控制核心的开收稿日期:2005-01-24第7期王俭:轮式智能小车行驶距离和速度的检测67放式主板。它主要包括:250Hz,因而,可以和LCD共用时钟TOC4。即执行4次a.8位Motorola68HC11A1FN微处理器;LCD中断程序,执行1次编码器检测程序。因TOC4已被系b.32kRAM;统使用,在原有中断程序基础上插入
