6.1移動機器人的傳感器傳感器的分類

根據(jù)傳感器所采集內(nèi)容的不同內(nèi)部傳感器：如用于角度測量的角度傳感器外部傳感器：如光強傳感器根據(jù)實現(xiàn)測量的方法的不同主動傳感器：如紅外傳感器被動傳感器：如攝像頭紅外傳感器HS0038（紅外接收管）HS0038只是一個紅外接收管，在實際使用時須與紅外發(fā)射管配對使用，另外，紅外接收管和紅外發(fā)射管有兩種裝配方式，即對射式和反射式。HS0038管腳封裝圖紅外發(fā)射管發(fā)射電路HS0038接收電路ST188

特點：采用高發(fā)射功率紅外二極管和高靈敏度光電晶體管組成。檢測距離可調(diào)整范圍大，4--13mm可用。采用非接觸方式。

ST188實物圖ST188封裝及內(nèi)部示意圖ST188應(yīng)用電路圖超聲波傳感器壓電陶瓷超聲波換能器（UCM—T40K1，UCM—R40K1）

超聲波換能器外形圖超聲波測距模塊DYP-ME007

模塊外形圖特點：工作電壓：DC5V靜態(tài)電流：小于2mA電平輸出：5V（接收到回波時），0V感應(yīng)角度：不大于15度感應(yīng)距離：4cm--5m精度：0.3cm引腳介紹：按圖順序依次為（左起）：VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、out（空腳）、GND。使用方法：本模塊輸出方式為PWM。我們可以利用單片機從控制口給出一個10us以上的高電平，就可以在接收口等待高電平輸出。一旦有高電平輸出就可以打開定時器進行計時，當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r就可以讀定時器的值，定時器的值就為此次測距的時間，由于超聲波在空間中傳播的速度是確定且已知的，所以我們就可以計算出距離，如此周期性地測量方可實現(xiàn)移動機器人的移動測距。

圖像傳感器（攝像頭）

CCD和CMOS傳感器圖像的采集及處理：行、場，隔行掃描等基本概念；兩個重要概念：有效像素、分辨率CMOS數(shù)字攝像頭（OＶ7620）

主要技術(shù)參數(shù)1/3英寸數(shù)字式CMOS圖像傳感器;有效像素:664(水平方向)×492（垂直方向）；內(nèi)置１0為雙通道ＡD轉(zhuǎn)換器，輸出８位圖像數(shù)據(jù)；5V電源供電；工作時功耗<120mW，待機時功耗<10mW;掃描方式：逐行/隔行掃描;信噪比:>48dB；攝像頭與單片機連接電路Yn6——14（攝像頭）為數(shù)據(jù)輸出；VSYNC16（攝像頭）垂直同步信號/復(fù)合信號;HREF15（攝像頭）水平參考輸出/垂直幀同步信號;DGND17（攝像頭）信號地;DVDD19（攝像頭）+5V電源;6.2不確定性表示誤差的統(tǒng)計表示

高斯分布圖誤差的傳播

誤差傳播示意圖一維誤差非線性傳播問題Cx表示輸入不確定性的協(xié)方差矩陣，CY表示輸出不確定性的協(xié)方差矩陣，F(xiàn)x表示系統(tǒng)的雅可比矩陣

其中：6.3特征提取基于距離數(shù)據(jù)的特征提取

直線特征提取示意圖直線方程如下：直線特征的提取為例

點與直線之間的正交距離：為：

選取的性能指標函數(shù)：分別對各個參數(shù)求一階偏導(dǎo)：選擇權(quán)值：性能指標函數(shù)化為：加權(quán)最小平方意義下的解為：基于可視表象的特征提取

空間局部特征提取方法全圖像特征提取方法

習(xí)題：1.試給出移動機器人傳感器的分類方法，并舉例說明。2.什么是模擬攝像頭？什么是數(shù)字攝像頭？兩者的區(qū)別是什么？3.試給出CMOS攝像頭和CCD攝像頭的優(yōu)缺點，在實際應(yīng)用中應(yīng)如何選擇？4.什么是特征提取？在移動機器人學(xué)