АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ И ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ СЕНСОРНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МОБИЛЬНОГО РОБОТА НА РОССИЙСКОЙ ПЛАТФОРМЕ TRACKDUINO
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева
Тип:
Статья
Страницы:
с 147
по 152
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, ФИЛЬТР КАЛМАНА, МЕДИАННЫЙ ФИЛЬТР, УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК, ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК, ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ
Аннотация (русский):
Данное исследование посвящено сравнительной оценке работы цифровых фильтров для фильтрации сигналов, получаемых с датчиков. Сенсорная информация о местоположении мобильных роботов, объектах внешней среды, включая возможные препятствия, ее общая 3D картина является основой для построения модели окружающего пространства, выбора направления и траектории движения в соответствии с выполняемыми задачами, именно поэтому крайне важно получать качественный сигнал с сенсорного устройства. C инженерной точки зрения имеет смысл классифицировать сенсорные устройства по виду их выходных сигналов. Этот критерий важен для подключения сенсора к контроллеру через интерфейс. Задачей данного исследования было обеспечение траектории движения мобильного робота, передвигающегося в ограниченном пространстве и управляемого системой управления, получающей информацию от сенсорных устройств. Для этого были выполнены следующие этапы: получен устойчивый сигнал от датчиков, с помощью программного обеспечения Arduino IDE получены графики исходных сигналов датчиков, проведена предварительная обработка сигналов (фильтрация), обработанные сигналы переданы в контроллер. В качестве сенсорных устройств были использованы: ультразвуковой датчик для определения дальности препятствий, два инфракрасных датчика для определения границы траектории движения и датчик положения для ориентации робота в пространстве. В рамках данной статьи приведены результаты фильтрации сигналов с использованием фильтра Калмана и медианного фильтра. Для их реализации разработан программный код на языке Си++. В статье рассмотрены основные методы подавления шумов и особенности цифровых фильтров. В результате исследования определены особенности применения нелинейного медианного фильтра и фильтра Калмана.
Данное исследование посвящено сравнительной оценке работы цифровых фильтров для фильтрации сигналов, получаемых с датчиков. Сенсорная информация о местоположении мобильных роботов, объектах внешней среды, включая возможные препятствия, ее общая 3D картина является основой для построения модели окружающего пространства, выбора направления и траектории движения в соответствии с выполняемыми задачами, именно поэтому крайне важно получать качественный сигнал с сенсорного устройства. C инженерной точки зрения имеет смысл классифицировать сенсорные устройства по виду их выходных сигналов. Этот критерий важен для подключения сенсора к контроллеру через интерфейс. Задачей данного исследования было обеспечение траектории движения мобильного робота, передвигающегося в ограниченном пространстве и управляемого системой управления, получающей информацию от сенсорных устройств. Для этого были выполнены следующие этапы: получен устойчивый сигнал от датчиков, с помощью программного обеспечения Arduino IDE получены графики исходных сигналов датчиков, проведена предварительная обработка сигналов (фильтрация), обработанные сигналы переданы в контроллер. В качестве сенсорных устройств были использованы: ультразвуковой датчик для определения дальности препятствий, два инфракрасных датчика для определения границы траектории движения и датчик положения для ориентации робота в пространстве. В рамках данной статьи приведены результаты фильтрации сигналов с использованием фильтра Калмана и медианного фильтра. Для их реализации разработан программный код на языке Си++. В статье рассмотрены основные методы подавления шумов и особенности цифровых фильтров. В результате исследования определены особенности применения нелинейного медианного фильтра и фильтра Калмана.
Ключевые слова:
ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, ФИЛЬТР КАЛМАНА, МЕДИАННЫЙ ФИЛЬТР, УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК, ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК, ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ
ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, ФИЛЬТР КАЛМАНА, МЕДИАННЫЙ ФИЛЬТР, УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК, ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК, ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ
