Sistema de control de postura de movimiento del ojo biónico del robot
Autores: Zhang, Hongxin; Lee, Suan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistema de control de postura de movimiento del ojo biónico del robot
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estructura
Sistema
Ojo biónico de robot
IMU
Datos de actitud
Sistema de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este documento estudia principalmente la estructura y el sistema del ojo biónico del robot. Dado que la mayoría de los robots suelen funcionar con energía de batería, se seleccionó el STM32L053C8T6 con alta eficiencia y consumo de energía super bajo como control principal. Al llevar IMU, se pueden adquirir rápidamente y con precisión los datos de actitud del ojo biónico, y los datos de medición del acelerómetro y giroscopio pueden fusionarse mediante el algoritmo para obtener datos de actitud estables y precisos del ojo biónico. Por lo tanto, el control preciso del motor puede lograrse a través del sistema de control de accionamiento equipado con PCA9685, lo que puede mejorar la precisión del control de movimiento del ojo biónico del robot. En el estudio actual, se seleccionaron tres tipos de sensores IMU, MPU6050, MPU9250 y WT9011G4K, para llevar a cabo experimentos. Finalmente, se seleccionó el MPU9250 con mejor consumo de energía y adaptabilidad. Este es el dispositivo de adquisición de actitud del ojo biónico. Además, se utilizaron tres filtros diferentes, CF, GD y EKF, para la fusión y comparación de datos. El resultado experimental mostró que los errores medios dinámicos de CF, GD y EKF son de 0,62 grados, 0,61 grados y 0,43 grados, respectivamente, y los errores medios estáticos son de 0,1017 grados, 0,1001 grados y 0,0462 grados, respectivamente. El resultado mostró que, después del uso de EKF, el sistema de ojo biónico del robot diseñado en este documento puede reducir significativamente el error del ángulo de actitud y mejorar efectivamente la calidad de la imagen. Asegura la precisión, reduce el consumo de energía y el costo, lo que tiene menores requisitos de hardware y es más fácil de popularizar.
Descripción
Este documento estudia principalmente la estructura y el sistema del ojo biónico del robot. Dado que la mayoría de los robots suelen funcionar con energía de batería, se seleccionó el STM32L053C8T6 con alta eficiencia y consumo de energía super bajo como control principal. Al llevar IMU, se pueden adquirir rápidamente y con precisión los datos de actitud del ojo biónico, y los datos de medición del acelerómetro y giroscopio pueden fusionarse mediante el algoritmo para obtener datos de actitud estables y precisos del ojo biónico. Por lo tanto, el control preciso del motor puede lograrse a través del sistema de control de accionamiento equipado con PCA9685, lo que puede mejorar la precisión del control de movimiento del ojo biónico del robot. En el estudio actual, se seleccionaron tres tipos de sensores IMU, MPU6050, MPU9250 y WT9011G4K, para llevar a cabo experimentos. Finalmente, se seleccionó el MPU9250 con mejor consumo de energía y adaptabilidad. Este es el dispositivo de adquisición de actitud del ojo biónico. Además, se utilizaron tres filtros diferentes, CF, GD y EKF, para la fusión y comparación de datos. El resultado experimental mostró que los errores medios dinámicos de CF, GD y EKF son de 0,62 grados, 0,61 grados y 0,43 grados, respectivamente, y los errores medios estáticos son de 0,1017 grados, 0,1001 grados y 0,0462 grados, respectivamente. El resultado mostró que, después del uso de EKF, el sistema de ojo biónico del robot diseñado en este documento puede reducir significativamente el error del ángulo de actitud y mejorar efectivamente la calidad de la imagen. Asegura la precisión, reduce el consumo de energía y el costo, lo que tiene menores requisitos de hardware y es más fácil de popularizar.