结合深度学习的机器人示教系统设计

传统的机器人示教系统在使用上受到应用对象和硬件设备的限制,导致其开放性和易用性较低,为了降低示教系统的使用门槛,提高人机交互的效率,利用ROS（Robot Operating System）的开放性和跨平台性,设计了手势引导机器人示教系统,可以控制机器人进入学习、编码、执行等模式。系统采用YCbCr与RGB空间相结合的肤色分割算法,利用CNN深度学习框架进行特征提取完成手势识别;基于ROS集成手势对机器人模式控制。通过在公开数据集上实验验证手势识别准确率可达96.49%,并测试了系统的有效性与可靠性。     

ROS下基于EtherCAT的串联机器人控制系统

针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!提供的开源运动规划库(OMPL)进行上层运动规划,设计开发了具有开放性、可移植性和可扩展性高的机器人运动控制系统.使用快速扩展随机树(RRT)相关算法对控制系统进行试验验证,结果表明:控制系统能够有效完成运动控制并适用于其他类型的机器人.     

基于ROS的智能工业机器人系统开发平台

目前,工业机器人对于机器视觉、自主路径规划等智能化功能需求日益增长.然而在传统工业机器人系统中添加智能化功能模块时需要修改大量的源码,浪费了人力和成本.本文提出的基于ROS的易扩展机器人系统开发平台,能为开发者开发智能工业机器人系统提供了方便.本平台分为服务器端和机器人端.将机器人端作为一级节点,与安装ROS的PC服务器端进行通信.机器人一级节点由二级功能节点与功能模块组成.根据此平台开发实现的JPB06六自由度工业机器人系统具有机器视觉、自主定位、语音控制等智能化功能,可以满足工业机器人对于智能化和实时控制的需求.     

基于开源操作系统ROS的机器人软件开发

ROS(机器人操作系统)是一套机器人软件框架,基于这一框架,人们可以快速开发出控制机器人的一系列应用,是目前大多数机器人系统的首选软件平台.扫地机器人、四轴飞行器、机器小车等,虽然各自的配件、外形或功能等各不相同,但是它们有一个共同点就是均运行在ROS系统框架之上.ROS本身的优良设计使其兼具了精简与集成、多语言多平台支持、点对点设计以及开源免费等特点.目前,越来越多的机器人厂商将基于ROS平台进行软件设计研发,而更多厂商的使用反过来又成为ROS的进一步完善与普及的巨大推动力.     

移动机器人远程人机交互软件平台设计与实现

基于移动机器人代替人去危险场合执行探测和救援任务的应用背景,设计了一个人机交互的软件平台。采用UML对设计过程进行建模,基于组件对系统进行模块化设计;各组件并行运行,通过消息队列与消息响应的机制实现组件之间的并发式通信。软件平台基于LabVIEW的Actor框架实现,核心Actor组件基于状态机设计,协调其它组件之间的通信;设计了一个远程Actor代理,实现与基于ROS的远程机器人的本地控制系统通信,将人的指令传输给机器人并将机器人的传感信息传回给人机界面。实验系统部署在两台计算机上,一台运行基于LabVIEW的人机界面,一台运行基于ROS的P3AT控制仿真系统。实验表明,设计的软件平台各部分能够协同工作,人机交互自然顺畅,满足预期要求。     

网络化中央空调控制系统设计与实现

设计了一种基于嵌入式平台的网络化中央空调控制系统。通过对中央空调前端设备的网络化管理,实现对中央空调系统的集中控制。系统采用网络化结构,分为控制面板、空调执行器和中心控制端三个部分。中心控制端通过B/S模式控制每个房间空调的运行模式,并收集前端空调运行数据进行处理;采用QVGA彩色液晶屏,自主设计GUI框架并嵌入彩色中文液晶界面,实现了友好的人机交互。实验结果及实践表明:系统稳定可靠,性价比高,实现了中央空调的智能化联网控制。     

ROS在智能家居控制系统中的应用

传统智能家居系统普遍基于嵌入式Linux平台,针对其具有周期长、开发难度大与维护不便等缺点,提出基于ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)的智能家居控制系统,实现模块间耦合性,为日后的功能扩展和系统维护升级创造条件,大大适应智能家居的设备扩展快和升级周期短等发展需求。     

基于ROS的协作机器人控制系统

为了实现协作机器人的控制,对协作机器人进行了控制系统研究,在保证系统鲁棒性和实时性的前提下,提出了在PC机上,构建基于Ubuntu系统下结合ROS,利用CAN通讯的方式,搭建协作机器人的控制系统.最后通过仿真实验和实体机器人控制实验,验证协作机器人控制系统应用效果.实验结果表明,该协作机器人控制系统具备控制协作机器人进行路径规划的基本工作能力,能够很好的建立上下位机的通讯,进行协作机器人控制.同时本控制系统具有模块化、可移植性高、框架清晰、低延时等特点.     

一种机器人嵌入式网络化控制系统体系结构的研究

针对机器人控制系统，探讨了基于串行总线的网络化控制系统的优缺点，提出了一种新的以ARM和FPGA为核心的机器人分布式多CAN总线控制系统体系结构．该体系结构有效地降低了网络化控制系统中对总线带宽的需求，可以实现对控制信息的分级处理和实时的伺服控制．还设计了基于FPGA的多CAN总线控制器，介绍了基于Linux的机器人控制软件体系结构的实现方法．最后，在模块化机器人中的应用表明该网络化控制系统体系结构是可行的．     

基于人工智能的图书馆书籍定位机器人自动化控制系统设计

为提高图书馆书籍定位精度，提升图书馆智能化服务质量，设计基于人工智能的图书馆书籍定位机器人自动化控制系统。将该系统整体分为人机交互层、行为评估层、运动规划层以及机器人执行层，通过自主控制器控制机器人执行层的机器人在远程端、本地端两种控制模式下的运动状态，实现机器人的位姿控制。在执行层中，引用Roberts算子完成对彩色图像的灰度处理，在自主控制器中设有基于粒子滤波的重定位增强方法，实现机器人对书籍的精定位。测试结果显示，该系统控制下书籍定位误差均低于2.5 mm，可精准识别作业环境区域，同时位姿角控制精度高，可自主躲避突发闯入行人，避障精准度可达到98%。     

基于ROS的智能代步车嵌入式运动控制系统

针对目前智能代步车运动控制系统功耗高、体积大和开发成本高和工作量大等不足,提出一种基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的智能代步车嵌入式运动控制系统。该运动控制系统将ROS移植到arm嵌入式板卡,将arm作为中央处理器,运用ROS中的导航功能包实现智能代步车的地图建立、路径规划、室内外自主导航、运动控制等功能,最后通过仿真实验验证了该运动控制系统的可行性。     

基于WEB APP的旋转机械动平衡计算系统开发与应用

传统的WEB应用程序在不同终端不同平台开发时,为实现全方位、多角度的用户需要而采用不同的开发框架,这无疑增加了开发人员的开发量和维护量。Vaadin是一个用于创建富客户端(RIA)应用程序的前端开发框架,应用程序在不同终端和平台实现时都基于相同的框架,其具有种类丰富和功能完善的界面表现力、灵活的数据监听处理功能,同时能兼顾跨平台跨终端的触屏交互、动画切换等移动特性。为实现旋转机械动平衡计算在智能手机、PAD等移动终端的应用需求,同时兼顾系统交互性和功能性,本文基于Vaadin开发框架设计实现了旋转机械动平衡计算系统。实例应用表明,系统在跨平台跨终端实现时,不仅显著提高了开发效率,也兼顾了不同终端的用户体验。     

基于XML的移动设备人机交互引擎

基于传统的移动设备领域人机交互界面的开发的现状以及特点设计了一种移动应用的开发模型。为了提高移动设备应用开发的效率和人机交互界面的质量,结合这种模型,提出了一种引擎设计方案。这种引擎(称为XmlSupervisor)采用面向服务的体系结构（SOA）的思想,通过将界面、逻辑代码和资源相分离的方案进行设计,可以支持利用可扩展标记语言(XML)的良好的扩展性、自描述性、跨平台性、树状存储结构等特点来开发的人机交互界面,为移动设备的人机交互界面的设计和开发提供了参考。     

基于IPC与运动控制卡的机器人运动控制系统

工控机(IPC)和运动控制卡组成的开放式机器人控制系统,具有可靠性高、信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹准确等优点,利用其来进行六自由度关节机器人的运动控制系统的开发.IPC实现上位机功能,完成人机交互、运动学运算等任务.下位机采用PMAC运动控制卡,对各关节电机进行伺服控制.上位机基于Visual C++编程,通过调用PMAC的动态链接库编写上位机人机界面实现对PMAC卡的控制,另外介绍了伺服驱动器的设置以及PMAC的PID调节.实践证明这套系统工作可靠,完全满足要求.     

新工科背景下机器人操作系统的教学内容改革

基于机器人操作系统(ROS)课程作为智能科学与技术专业的重要特色专业课现状,分析目前智能科学与技术专业中ROS课程的教学实际情况,针对教学中存在的主要问题,从教学内容、教学延伸和教学框架3个方面提出机器人操作系统课程的教学改革方案,以实现新工科背景下应用型人才的培养目标.     

基于VC++的超小型水下机器人上位机人机交互界面设计

随着水下机器人技术的不断推进,超小型浅水潜水器受到了广泛的关注。上海大学设计了基于活塞式沉浮系统的超小型水下机器人,其控制系统由上位机、人机交互界面以及下位机构成。论文中在VC++开发环境中设计出了融入视频捕捉的人机交互界面,实验结果显示该界面完全可以实现对水下机器人的控制以及对水下环境的观察。     

Vaadin开发框架在旋转机械动平衡计算系统开发中的应用

Vaadin是一个用于创建富客户端(RIA)应用程序的前端开发框架,应用程序在不同终端和平台实现时都基于相同的框架,其具有种类丰富和功能完善的界面表现力、灵活的数据监听处理功能,同时能兼顾跨平台跨终端的触屏交互、动画切换等移动特性。为实现旋转机械动平衡计算在智能手机、PAD等移动终端的应用需求,同时兼顾系统交互性和功能性,本文基于Vaadin开发框架设计实现了旋转机械动平衡计算系统。实例应用表明,系统在跨平台跨终端实现时,不仅显著提高了开发效率,也兼顾了不同终端的用户体验。     

基于Web Service的远程工业控制系统研究

以机器人控制为例阐述了基于Web Service(Web服务)的远程工业控制系统的理论与实现;该系统采用了三层架构,以ASP.NET开发了WEB页面作为调用Web Service的客户端,进行网上发布;该系统还在Web Service组件中引入运动控制器的DLL函数库,并提供了跨平台访问的接口。     

基于Web与V-REP的机器人远程控制虚拟仿真平台

设计并开发了基于Web与V-REP的机器人远程控制虚拟仿真平台.该平台整体设计框架包括Web浏览器层(客户端)、服务器层、仿真环境层(机器人端)三个层次,采用JavaWeb和MVC设计模式开发Web应用,利用V-REP远程API和Python编程实现机器人控制服务器和图像服务器.操作者通过Web浏览器即可完成对V-REP中仿真机器人的控制,同时相应图像信息传输至Web浏览器,从而实现基于Web的机器人远程交互控制.该虚拟仿真平台对于机器人控制相关的实践教学有着重要意义.     

基于Flutter的跨平台移动APP开发前景研究

随着5G时代的来临,移动应用的开发与设计作为互联网各领域广泛关注的重要发展方向,面临新的机遇与挑战。Flutter是Google推出的跨平台、开源移动端UI框架。基于此,针对目前移动端流行的Android、iOS两个平台,研究基于Flutter框架的跨平台开发,介绍Flutter及跨平台的概念,阐述利用Flutter开发移动应用的优势与缺点,剖析基于Flutter的跨平台移动APP的开发前景。