电动汽车机器人自动换电装置

本文介绍一种应用于新能源电池的电动汽车机器人自动换电装置。其中,机器人抓手采用内置滚珠直线运动结构及视觉装置,利用视觉传感器检测位置误差进行动作补偿、反馈控制机器人抓手的动作,具有精度高、控制方便的特点;外置行走机构采取水平结构并且沉于地下,利用机器人外部轴控制机器人的位置,从而使机器人抓取电池及装卸电池更加精确,拓展了作业空间;转运平台作为换电装置内外结合的关键点,实现了双手交叉作业模式,提高了作业效率;码垛装置利用伺服驱动,可以方便、快捷地取放电池。整套换电装置工作方式新颖,降低了劳动强度,提高了工作效率。     

考虑交通流量的改进型电动汽车充/换电设施选址布局

为了有效促进电动汽车在我国的蓬勃发展、提高电动汽车使用效能并降低交通物流业的环境污染,本文拟通过构建考虑交通流量的电动汽车充/换电设施规划方法进行电动汽车充/换电设施优化布局研究。首先,从便利性原则、经济性原则、安全性原则、可行性原则4个方面分析电动汽车充/换电设施的布局原则;在此基础上,综合分析典型选址模型的局限性,以充/换电设施的服务能力最大化为目标,构建考虑交通流量的改进型电动汽车充/换电设施截流选址模型;然后,考虑到该模型的NP-hard特性,将二进制粒子群算法引入充/换电设施的布局模型求解中以提高计算效率;最后,以深圳市某区域为实例,基于MATLAB软件进行电动汽车充/换电设施规划布局研究,为该区域充/换电设施布局提供行之有效的方案。     

基于单目视觉的微型空中机器人自主悬停控制

针对微型空中机器人在室内环境下无法借助外部定位系统实现自主悬停的问题,提出一种基于单目视觉的自主悬停控制方法.采用一种四成分特征点描述符和一个多级筛选器进行特征点跟踪.根据单目视觉运动学估计机器人水平位置;根据低雷诺数下的空气阻力估计机器人飞行速度;结合位置和速度信息对机器人进行悬停控制.实验结果验证了该方法的有效性.     

旋翼飞行机器人视觉定位方法及系统

为实现旋翼飞行机器人在室内环境中的精确定位及控制,设计了基于单目视觉的机载视觉定位方法.该方法通过矩特征提取、图形分类来识别地面标记图形,进而利用EPn P方法解算摄像机坐标.为验证机载视觉定位方法的有效性,利用Kinect传感器搭建了旋翼飞行器外部定位系统,设计了针对旋翼飞行器目标的视觉跟踪算法,定位精度达2 mm.实验结果表明,机载视觉定位方法能够很好地进行飞行器定位.     

基于近红外视觉的机器人室外定位系统

在光照条件可变且存在电磁干扰的环境下,针对机器人室外导航任务,提出了一种基于全景近红外视 觉和编码路标的自定位系统．通过近红外光源照明,利用全景视觉识别采用条形编码格式的路标,并利用扩展卡尔 曼滤波算法（EKF）融合视觉数据和里程计数据,从而实现机器人自定位．实验证明,该方法消除了室外大范围导航 时光照变化对机器人定位结果的影响．     

基于手眼立体视觉的机器人定位系统

研发了基于手眼的机器人定位系统,采用了眼在手上的单目摄像机,通过机械手的一次移动实现了立体视觉的功能.提出了一种方便有效手眼标定方法,避免了复杂的传统手眼标定过程,无需求解摄像机外参数和手眼变换矩阵.仅获取标定时刻的摄像机综合参数和机器人位姿,就可以在机器人基坐标系中视场范围内的任意两点进行检测,根据立体视觉的约束关系求解出目标物体在机器人基坐标中的位置,进而实现对目标物体的精确定位.     

基于云服务的电动汽车电池安全预警系统设计

针对电动汽车技术水平良莠不齐、事故频发的问题,从电动汽车的电池安全角度,利用云计算技术和电动汽车车载终端设计一种电动汽车安全预警系统,通过车载终端实现对电动汽车电池的全方面监测、数据云同步、通过云计算技术实现云服务端的高性能数据分析,以此实现对电动汽车的早期事故预警、状态检修和全领域电池追踪,达到提高人身和电池安全,减少电动汽车电池事故发生的目的。该系统的实际运行情况表明系统可及时发现电池隐患、加快救援速度、延长电池寿命,具有很高的实用性和可靠性。     

基于CAN局域网的智能换电柜系统的研究与设计

智能换电柜面向骑手、快递员等高频换电人群,可解决电池续航短、室内充电安全隐患大等问题。换电柜可减少电池的充电时间,提高换电效率,同时集中充电,减少充电的安全隐患。系统由主控一体机、检测板、仓控板、充电模块、电池、传感器组成。系统内部通过CAN总线组成局域网,实现对电池的智能充电;系统外部与云服务器通信,实现换电业务。从硬件和软件两个方面讨论方案设计。使用自定义的CAN通信协议和数据流向保证数据的准确性。实验结果证明,CAN局域网通信稳定,智能换电柜系统保证换电和充电业务的正确性,传感器及时触发,系统断电保证系统安全性。     

基于超声波网络定位系统的机器人全局路径规划

提出一种基于超声波网络定位系统的全局路径规划方法,解决了移动机器人在室内环境中的位置信息获取问题,通过栅格法实现了机器人的自主运动.通过仿真和MT-R机器人的室内运动实验,证明了该方法的有效性.     

基于状态机的巡线机器人控制系统设计

通过对巡线机器人运动控制系统的分析,提出采用有限状态机实现运动控制系统中的运动保护及机构定位系统的方法.结合巡线机器人运动控制的特殊需求,通过对运动控制系统的时序分析,设计了运动保护及定位系统的状态机.并在可编程器件上实现了巡线机器人运动控制器,从而给出了基于可编程器件设计控制系统的一种方法.     

基于ARM的六足仿生机器人野外定位系统

为了更好地控制六足仿生机器人适应野外作业环境,针对机器人野外定位问题,提出了一种六足仿生减灾救援机器人无线野外定位系统解决方案,方案以三星S3C2440为硬件平台,以嵌入式linux系统为软件平台,设计了六足仿生机器人野外定位系统。通过GPS全球定位系统进行六足仿生机器人的定位,利用GPRS实现网络通信,并将定位信息传输到终端设备,终端设备通过发送命令的方式控制六足仿生机器人实现相应的动作。实验证明：该系统的稳定性好,可靠性较高,能较好的满足六足仿生减灾救援机器人野外定位的需求。     

High-speed laser localization for a restaurant service mobile robot

Nowadays, service robots have become very popular. The objective of this work was to develop a restaurant service mobile robot. This service mobile robot can transfer dishes around the restaurant. It can also show customers to an unoccupied table. The efficiency of the restaurant service can be increased with this robot. This service mobile robot is equipped with a “laser positioning system.” The laser positioning system is used for rapid and precise positioning and guidance of the mobile robot.     

应用差分GPS实现小麦精播机器人定位

应用差分GPS（Global Positioning System,全球定位系统）进行小麦精播机器人的定位,结合NI公司研发的Lab—view图形化编程软件开发了小麦精播机器人定位系统。首先分析了相对定位和绝对定位各种方法的优缺点;然后介绍了小麦精播机器人定位系统具体的工作流程,详细叙述了GPS数据的接收和提取、经纬度...     

The study of path error for an omnidirectional home care mobile robot

The first objective of this research was to develop an omnidirectional home care mobile robot. A PC-based controller controls the mobile robot platform. This service mobile robot is equipped with an “indoor positioning system” and an obstacle avoidance system. The indoor positioning system is used for rapid and precise positioning and guidance of the mobile robot. The obstacle avoidance system can detect static and dynamic obstacles. In order to understand the stability of a three-wheeled omnidirectional mobile robot, we carried out some experiments to measure the rectangular and circular path errors of the proposed mobile robot in this research. From the experimental results, we found that the path error was smaller with the guidance of the localization system. The mobile robot can also return to its starting point. The localization system can successfully maintain the robot’s heading angle along a circular path.     

基于改进支持向量回归算法的移动机器人定位

为了提高移动机器人定位精度,提出了一种基于正交编码器和陀螺仪的轮式移动机器人定位系统,建立机器人的定位模型和运动学模型。研究了支持向量回归（SVR）算法,为获得更好的鲁棒性,对目标函数误差平方进行加权,分析不同参数优化算法对支持向量机回归准确率的影响。以自制的移动机器人为实验平台,将改进的算法与最小二乘支持向量回归（LSSVR）算法、加权最小二乘支持向量回归（WLSSVR）算法进行比较,对比了用改进算法时机器人在木地板场地与瓷砖场地的定位误差情况,并对正交编码器+陀螺仪定位系统与双码盘定位系统、单码盘+陀螺仪定位系统进行比较。实验结果表明,改进的算法使机器人的定位精度明显高于对比算法,并且所提出的定位系统定位效果较好。     

基于大数据聚类分析的爬壁机器人位姿定位控制系统设计

为提高爬壁机器人运动位姿精准度与稳定性,解决现有位姿定位控制系统存在的控制效果不佳的问题,利用大数据聚类分析技术,通过软、硬件结构的设计,实现爬壁机器人位姿定位控制系统的优化。改装爬壁机器人位姿传感器、爬壁机器人驱动元件、爬壁机器人位姿定位控制器的内部连接结构及工作方式,扩大系统存储器的存储空间,通过系统电路的连接完成硬件系统的设计。根据爬壁机器人的组成结构和工作机理,建立机械结构与运动模型。在构建模型下,采集爬壁机器人实时运行数据,利用大数据聚类分析技术处理初始采集数据,判定爬壁机器人的当前位姿。规划爬壁机器人位姿及关节轨迹,结合当前爬壁机器人的运行数据,计算爬壁机器人位姿定位控制量,在控制器的约束下,实现爬壁机器人位姿定位控制功能。通过系统测试实验得出结论：通过设计位姿定位控制系统的应用,爬壁机器人样机的足端轨迹控制误差、关节角度控制误差和占空比控制误差均低于预设值,即设计系统具有良好的位姿定位控制效果。     

基于大数据聚类的工业遥操作机器人位姿定位控制系统设计

针对工业遥操作机器人位姿定位过程中难以同步控制位置和姿态角,导致位姿定位准确性较差的问题,利用大数据聚类技术,从硬件和软件两个方面优化设计工业遥操作机器人位姿定位控制系统。通过位姿传感器的改装,保证传感器设备能够同时测量机器人位置与姿态,改装定位控制器和驱动器。在系统硬件的支持下,考虑机器人组成结构、运动原理和动力学理论,构建机器人数学模型,在该模型下模拟机器人遥操作过程,确定机器人位姿的定位控制目标。实时采集机器人位姿数据,利用大数据聚类技术计算定位控制量,在控制器的约束下,实现系统的位姿定位控制功能。通过系统测试实验得出结论：综合多种类型的运动情况,在优化设计系统的控制下,机器人的位置误差平均值为4.5mm,姿态角控制误差为0.04°。     

新的室内移动机器人自定位方法

针对现有室内移动机器人自定位方法中存在的定位精度不高,随时间积累定位误差增大,复杂室内环境下信号存在多径效应和非视距效应等问题,提出了一种基于蒙特卡罗定位(MCL)的新的移动机器人自定位方法。首先,通过分析基于无线射频识别(RFID)技术的移动机器人自定位系统,建立机器人运动模型;然后,通过分析基于接收信号强度指示(RSSI)的移动机器人自定位系统,提出机器人移动过程的观测模型;最后,针对粒子滤波定位执行效率不高的问题,提出粒子剔除策略和依据粒子方位赋予粒子权值策略,提高系统的定位精度和执行效率。仿真实验表明,机器人在移动过程中的自定位误差在X轴和Y轴方向上为3 cm,传统定位算法误差为6cm,新算法定位精度提高近1倍,且算法具有很好的鲁棒性。     

基于ROS的变电站室内巡检机器人的研究与设计

为了解决变电站室内人工巡检方式效率低、人工成本高、巡检精度低等问题,更好的促进数字化、智能化电网的发展,本文设计了一套适用于变电站室内巡检作业的机器人系统,该机器人系统包含巡检机器人终端、巡检专网、数据库、远程管理终端四部分,同时对机器人室内定位算法进行了研究,设计了机器人硬件结构,开发了机器人的控制系统,并对机器人的定位准确性、可靠性、安全性进行了模拟仿真实验和现场运行实验。实验结果显示：本文设计的巡检机器人可以很好的适应变电站室内环境,并且该机器人可以实现精确的定位与导航,对变电站室内设备运行情况进行精确巡检与故障预警,满足变电站室内巡检作业要求。最后对本次研究工作进行了总结,提出了下一步研究计划。     

基于UWB室内送餐机器人定位信息系统

为了实现送餐机器人的室内精确定位与远程观察与控制,本文采用DW1000模块基于UWB结合ESP8266网络模块设计一款室内送餐机器人定位信息系统.该系统采用改进TWR测距算法避免各基站时钟不同步问题,改善了基站自身的时钟偏移误差.简化了TOA算法,从而使系统快速精确定位,同时利用ESP8266无线以太网模块将位置数据及状态信息传递到远端服务器上,便于查看实时位置状态与控制机器人行动.该系统是嵌入式无线互联系统,可以满足室内送餐机器人的定位与信息传递,并实现机器人的远程控制.