Автор молодец выполнил работу раньше срока. Спасибо
Информация о работе
Подробнее о работе
Разработка мехатронной системы ориентирования с использованием SLAM технологии
- 131 страниц
- 2016 год
- 208 просмотров
- 3 покупки
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Данная выпускная квалификационная работа выполнялась в рамках сотрудничества кафедры «Мехатроника и робототехника» и предприятия ОАО «Восход» КРЛЗ. Техническое задание для ВКР было сформировано предприятием заказчиком.
Актуальность работы заключается в разработке отечественного аналога мехотронной системы ориентирования, в рамках импортозамещения.
Важной задачей в современной робототехнике является разработка способов определения положения робота в окружающем пространстве. Не зная положения робота в пространстве, не зная как выглядит окружающее пространство невозможно решить даже простейшую задачу движения из точки А в точку Б. Наиболее часто используемые способы определения положения – интегрирование перемещений робота (с помощью одометрии) или применение маяков, установленных в определенных местах. Использование маяков не универсально и требует предварительного оборудования рабочих помещений, при этом маяки постоянно должны быть в зоне видимости роботом. Интегрирование показаний одометров не обеспечивает точности позиционирования из-за накопления ошибки по всем отслеживаемым координатам.
При этом необходимо не только определение собственного положения, но и запоминание и сохранение изображения окружающего пространства для областей, информации о которых нет в памяти робота. Так же необходимо предотвращение столкновений робота с окружающими предметами, для этого эффективно использовать дальномеры.
Целью выпускной квалификационной работы было разработать мехатронную систему ориентирования с использованием SLAM технологии.
В ходе работы передо мною были поставлены следующие задачи: исследовать существующие решения SLAM; разработать электронную часть мехатронной системы ориентирования; разработать механическую часть мехатронной системы ориентирования; разработать алгоритмы работы мехатронной системы ориентирования; разработать программное обеспечение, реализующее алгоритмы работы мехатронной системы ориентирования; провести исследование точности разработанной мехатронной системы ориентирования; провести эксперимент по определению перемещения на основе анализа изображений, полученных при сканированиях.
Введение 10
1. Исследовательская часть 12
1.1. Обзор существующих решений 12
1.2. Методы измерения расстояния с использованием лазеров 15
1.3. Описание решения 17
2. Проектно-конструкторская часть 21
2.1. Технические характеристики разработанного лазерного сканирующего дальномера 21
2.2. Структурная схема сканирующего лазерного дальномера 23
2.3. Разработка электронных схем 25
2.3.1. Разработка фотоприёмного устройства 25
2.3.2. Разработка лазерного излучателя 32
2.3.3. Разработка генератора стартового импульса 36
2.3.4. Разработка вычислительного блока 37
2.3.5. Разработка блока питания 42
2.4. Разработка механики сканирующего лазерного дальномера 46
2.4.1. Технические характеристики двигателя 46
2.4.2. Электронная схема управления 48
2.4.3. Концевой датчик 49
2.4.4. Управление механикой сканера 50
3. Производственно-технологическая часть 54
3.1. Монтаж электронных элементов на платы 54
3.2. Изготовление корпусных деталей на 3D принтере 55
3.3. Алгоритм измерения расстояния 66
3.4. Алгоритм сканирования и построения изображения 68
3.5. Проведение экспериментов 72
3.5.1. Исследование точности на разных дистанциях 72
3.5.2. Определение перемещения на основе анализа изображения полученного при сканировании 76
4. Организационно-управленческая часть 84
4.1. Стоимость 84
4.2. Затраты на электроэнергию 93
5. Охрана труда и защита окружающей среды 94
5.1. Характеристика параметров по обеспечению безопасности труда 94
5.1.1. Характеристика нормативных параметров микроклимата рабочего помещения 94
5.1.2. Характеристика параметров электробезопасности 98
5.1.3. Характеристика параметров электромагнитной безопасности 99
5.1.4. Обеспечение пожаровзрывобезопасности 100
5.1.5. Характеристика параметров акустической безопасности 102
5.1.6. Характеристика параметров освещённости рабочего места сборочного участка 103
5.1.7. Обеспечение защиты монтажника от загрязнений во премя пайки 104
5.2. Защита окружающей среды 108
5.2.1. Определение количества выделяющихся веществ 110
5.2.2. Класс опасности вредных веществ 112
Заключение 115
Список использованных источников 116
ПРИЛОЖЕНИЕ А 119
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 126
Работа выполнена согласно требований ГОСТ. Сдана на отлично. Уровень оригинальности текста на антиплагиат.ру составил 75
1. Gasteratos A. Computer Vision Systems. 2008, 551 c.
2. SLAM for Dummies. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics/16-412j-cognitive-robotics-spring-2005/projects/1aslam_blas_repo.pdf (дата обращения: 12.02.2015)
3. Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM): Part I The Essential Algorithms. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cs.berkeley.edu/~pabbeel/cs287-fa09/readings/Durrant-Whyte_ Bailey_SLAM-tutorial-I.pdf (дата обращения: 15.02.2015)
4. Fernаndez-Madrigal. Simultaneous Localization and Mapping for Mobile Robots: Introduction and Methods. 2012. 497 с.
5. Chang W. Principles of lasers and optics. 2005. 352 с.
6. Фёдоров Б.Ф. Лазеры Основы устройства и применение. Москва. 2001. 311 с.
7. Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Техносфера. 2012. 438 с.
8. Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB. Техносфера. 2012. 362 с.
9. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Мир, 1993. 413 с.
10. Тришенков М.А. Фотоприемные устройства и ПЗС. Обнаружение слабых оптических сигналов. Москва. 1992. 400 с.
11. Иванов М.Т. Радиотехнические цепи и сигналы. СПбГУ ИТМО2014. 374 с.
12. ADA4817-1_4817-2. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ ADA4817-1_4817-2.pdf (дата обращения: 17.03.2015)
13. Большаков И. А. Выделение потока сигналов из шума. Советское радио. 1982. 341 с.
14. ADCMP600_601_602. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ ADCMP600_601_602.pdf (дата обращения: 18.03.2015)
15. SPL PL90_3. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://z.compel.ru/item-pdf/6ab8225b60861e32903adc9f7e5ef707 /pn/osram~spl-pl90_3.pdf (дата обращения: 21.03.2015)
16. MIC4451/4452. 12A-Peak Low-Side MOSFET Driver Bipolar/CMOS/DMOS. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.micrel.com/_PDF/mic4451.pdf (дата обращения: 21.03.2015)
17. 6N137. High Speed Optocoupler. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.vishay.com/docs/84131/6n137.pdf (дата обращения: 21.03.2015)
18. TDC GP-22. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.acam.de/fileadmin/Download/pdf/others/DB_GP22_ru.pdf (дата обращения: 02.04.2015)
19. TEL-2. DC/DC CONVERTER. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tracopower.com/fileadmin/medien/dokumente/pdf/ datasheets/tel2.pdf (дата обращения: 09.04.2015)
20. L79l05ABURT. Negative voltage regulators. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://z.compel.ru/item-pdf/9f3f14c9df99084d8a4db9fb3b 1fd21f/ps/st~l79l05ab.pdf (дата обращения: 09.04.2015)
21. Петрунин И.Е. Справочник по пайке. Москва. 1984. 400 с.
22. Нинг-Ченг Ли. Технология пайки оплавлением, поиск и устранение дефектов. Поверхностный монтаж, BGA, CSP и flip chip технологии. Технологии. 2006. 497 с.
23. Гришенцев А.Ю. Теория и практика технического и технологического эксперимента. СПбГУ ИТМО. 2010. 332 с.
24. Мамбетшаев C.В. Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломного проекта, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 20 с.
25. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
26. ГОСТ 12.1.012 - 90 «Электробезопасность. Общие требования».
27. ГОСТ 12.2.007.0-75 «Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».
28. ГОСТ 12.1.003-83 «Допустимые уровни шумов в производственных помещениях».
29. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Москва, Химия, 1991. 370 с.
30. Технологии охраны здоровья [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://protivogaz.com/pages/fp-300.html (дата обращения: 12.05.15
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
