临场感遥控机器人

全部由操作人员操作的纯粹的主从式机械手虽然也具有某种临场感,但其使用范围是有限的。最近日本正在开发一种自主行驶式遥控机器人系统,机器人的行驶是自主控制的,而它的机械手是由操作人员遥控的。通过由远处机器人传回的视觉、触觉、力觉及听觉等信号,产生一种使操作人员亲临现场的感觉。开发该机器人的目的,是从社会需求出发,扩大机器人在非结构环境中的应用。     

矿井胶轮车无人驾驶自动控制技术研究

作为矿井重要辅助运输设备,无轨胶轮车的运行安全可靠性对煤矿生产安全及效率至关重要。受井下空间狭窄、光线不足等恶劣行驶环境影响,传统人工驾驶模式存在诸多安全隐患,通过无人驾驶技术使矿井胶轮车实现智能化与无人化驾驶是提高井下运输效率、推动煤矿运输智能化发展的重要手段。本文以矿井胶轮车无人化驾驶为研究目标,通过多传感信息融合技术感知胶轮车工况及环境,采用模糊PID自适应控制策略自动控制车辆转向电机,实现井下胶轮车的无人驾驶。     

基于弯曲振动超声换能器的远距离测量

未知环境下的实时障碍探测是陆地自主车(也称室外移动机器人)智能导航的关键技术.超声波传感器与其它环境探测传感器相比,具有价格低廉、便于安装使用且不受光线影响的优点,在国内外移动机器人测距系统中得到了广泛应用.但由于作用距离较短的原因,超声波传感器一般用于机器人低速运行在静态环境中的短距离测量,无法作为高速行驶陆地自主车的前视传感器来使用.针对这一情况,研制了一种高功率低频率的远距离超声传感器,其波束角为9,最大作用距离可超过35m,能满足高速行驶的陆地自主车进行远距离测距的要求.     

交流电牵引梭车手柄集中控制系统的设计

针对传统的梭车操作系统存在操作不便、自动化水平低等问题,提出了一种交流电牵引梭车手柄集中控制系统的设计方案。该系统通过一个手柄即可完成梭车的前进、后退、增速、减速、转向控制,通过按动手柄上的按钮可实现车辆的照明控制、电铃控制、电动机的启停、正反转控制。实际应用表明,该系统操作方便,集成化程度高。     

越野环境下自主车辆导航地图自动创建方法研究*

针对越野环境下的地图创建问题,提出了一种自动创建自主车导航地图的方法。首先将车载摄像机获得的图像投影到车体坐标系,然后结合车辆行驶轨迹信息采用基于标记的分水岭算法判定可通行区域,最后融合局部俯视图信息生成全局一致地图,并在实时导航需求下对地图进行优化得到最终的导航地图。自主车实车实验结果表明,该方法生成的地图满足自主车实时导航需求,提高了路径规划效率。     

自主计算环境

自主计算技术是为了解决软件复杂性危机而提出的一门新兴的研究课题。该文分析了目前自主计算研究的现状和不足，提出了一种自主计算系统的建模方法，给出了自主单元和自主计算系统体系结构，并在该结构的基础上实现了自主计算环境ACE。     

超声波自主探路车的转弯办法

自主导航的超声波探路车,其转弯避障的能力极大影响了其探路行驶的能力.通过精确计算车辆在转弯越过障碍物时所需的转弯半径和转过的角度,使探路车能够通过最优的路径,以最优的姿态,更有效地穿越障碍物,能在更狭小的弯道中行驶.     

智能车视觉导航系统

智能车或自主陆地车的研究是一种综合性的现代科学技术,它涉及到人工智能,计算机视觉、机械设计、控制和计算机新的体系结构等学科。它在未来战场和恶劣环境下作也等方面有着广泛的应用前景。国外对智能车的研究给予了高度的重视,从八十年代初就开始了智能车技术的研究。目前一些研究成果相继出现。如 CMU 的N AVLAB,它能在校园道路和公园有树荫的道路上行驶;FMC 的 Mobile Robots 能在野外环境中行进;西德国防军大学研制的智能车在结构公路上以相当高的速度行驶。     

自主车仿真系统中场景建模与视觉仿真实现

提出了自主车仿真系统的基本思想,并针对视觉导航的需求建立了自主车行驶的虚拟环境及典型障碍物模型;根据自主车和云台的运动学特性,实现了自主车场景漫游及云台控制功能,同时结合车体及云台位姿解算完成地形匹配及车载摄像机位姿确定;最后,对实际摄像机参数及成像噪声特性进行分析,进而给出了相应的视觉传感器仿真部分的实现.实验结果表明,该视觉仿真部分具有良好的真实感和实时性.     

自主式移动机器人系统的体系结构

本文在分析已有的几中多智能体协调模型的基础上，提出了一种用于自主式移动机器人系统的多智能体协调模型（离散）事件状态模型，用于组织协调自主式移动机器人系统中的传感器、规划、控制等智能体协调工作，确保自主式移动机器人在复杂、不断变化的环境中自主行驶，并在自主式移动机器人项目中较好地发挥了作用。     

弯曲振动超声换能器在陆地自主车上的应用

因为作用距离较短,所以超声波传感器一般用于机器人低速运行在静态环境中进行的短距离测量,无法作为高速行驶陆地自主车的前视传感器来使用.为解决问题,根据超声换能器功率高、频率低时,发射的超声波衰减慢、传播距离远的原理,基于能改善传统压电换能器和磁致伸缩换能器的声匹配、提高气介式超声换能器辐射声功率及效率的弯曲振动换能器,研制了一种高功率、低频率、作用距离远的超声传感器,其波束角为9°,最大作用距离可超过35m,经实验测定,超声传感器在最大量程处测量数据稳定、指向性强,完全能够满足在高速行驶的陆地自主车进行远距离测距的要求.     

自主车技术

本文简要介绍了自主车研究工作的进展,详细介绍了自主车研究中的四个关键技术,即传 感技术,路径规划、制导技术和运动控制,并对自主车技术的发展作了展望.     

网络攻击影响下的自主车队控制器设计

随着车辆控制技术的迅速发展,在车队控制系统的实际应用当中,车-车之间的网络通信质量对车队稳定行驶至关重要。针对网络攻击下的非线性自主车队控制NAPC问题进行了研究。首先,建立考虑通信网络受到攻击下的NAPC系统模型。其次,在该模型的基础上利用多智能体一致性理论设计一种基于事件驱动的NAPC方法,保证了自主车队的全局一致有界性。最后,通过仿真验证获得的控制方法不但可实现车队的稳定运行,而且进一步提高车队控制性能。     

基于模糊控制的井下无人运输机车控制系统设计

针对现有井下运输机车的控制采用人员驾驶手动纠偏的方法,存在较大误差且易发生危险的问题,设计了基于模糊控制的井下无人运输机车控制系统。该系统采用模糊控制技术,利用STM32F10单片机作为主控模块,变频器作为执行机构,通过控制电动机转速,达到速率调控、刹车和避障的目的;该系统利用上位监控系统实时监控运输机车,实现了井下运输机车的无人化和智能化,提高了井下生产的安全性。     

基于STM32的机器人自主移动控制系统设计

针对类车机器人自主移动的问题,首先在非完整约束系统下建立类车机器人低速移动过程的运动学模型和动力学模型,选用适合基础性类车移动机器人研究的自行车模型进行状态分析;在混合式体系结构下用STM32作为机器人自主移动控制系统的核心,给出控制系统框图,完成硬件设计;同时完成环境定位与建图,构建动态贝叶斯网络,最终综合实现类车机器人自主移动的功能。     

井下瓦斯抽采钻机远程控制系统的设计

为了能够有效杜绝煤与瓦斯突出、打钻机械伤人事故的发生,设计了一种井下瓦斯抽采钻机远程控制系统。该系统采用PLC控制技术、视频及声音监视技术和远程数据无线传输技术,操作人员利用地面操作台操作手柄和按钮,借助远程视频和声音监视完成远程控制钻机的钻进和钻杆的自动装卸,从而实现了井下瓦斯的无人化抽采。井下试运行结果表明,该系统运行稳定、可靠。     

基于超声传感器阵列的陆地自主车测距

目前,超声波传感器主要用于低速运动的自主式移动机器人短距离测量,采用的测距方法多把串音干扰看作有用信号的干扰项,尽可能排除.基于远距离超声波传感器,本文利用串音干扰设计了一种适用于高速行驶的陆地自主车进行远距离测量的方法.实验结果表明此方法的可靠性和精度都能满足陆地自主车的距离探测要求.     

基于ROS的无人配送车导航系统的设计与实现

针对无人配送车在自主导航过程中存在的寻路效率低、避障能力弱、转折幅度过大等问题,该文采用搭载机器人操作系统(ROS)的Turtlebot3机器人作为无人配送车,设计并实现了高效稳定的无人配送车自主导航系统。ROS是专门用于编写机器人软件的灵活框架,对其集成的SLAM算法进行改进,以完成无人配送车在封闭园区环境中的即时定位与地图构建,同时对ROS导航功能包集成的路径规划算法进行改进,使无人配送车在已知环境地图中规划生成出适合无人配送车工作的路径和有效避开障碍物。最后在Gazebo仿真环境中对无人配送车自主导航系统进行测试与验证。仿真试验结果表明,设计实现的无人配送车导航系统能够很好地满足无人配送车在封闭园区中的自主导航功能。     

基于信息一致性的自主车辆变车距队列控制}%页眉设置

针对目前自主车辆队列控制中采用的间距策略存在间距调节灵活性不足、道路利用率欠佳等问题,提出一种基于信息一致性的自主车辆变车距队列控制方法.首先,结合车速与车辆制动时间的动态关系,设计一种变时间间隔策略.在此基础上,基于信息一致性理论,提出一种车间距可随车速自适应变化的自主车辆队列控制算法.仿真结果表明,所提算法不仅可以实现自主车辆的变车距队列控制,且车间距离的调节具有较好的灵活性,尤其在低速行驶时,可有效减少道路占用量,提高道路利用率.     

地面自主机动平台的局部路径规划

对行驶于非结构动态环境下的地面自主机动平台 ,其局部路径规划算法须具备智能性、快速响应、并对各类误差鲁棒性好的特点 .以往的规划方法不能很好的综合解决上述问题 .本文提出了基于生态法的规划方法 ,采用期望路径逼近 ,滚动规划调整的方法 ,以折中处理速度和克服误差干扰 ,保持路径平滑 .本算法在实际系统运行中 ,在适应各类实际路况环境 ,保证整体系统运行性能等方面 ,收到良好效果