光纤传感器在机器人导航中的应用

简述了光纤传感器的工作原理,并测试了颜色对BF3RX光纤传感器测试位移的影响;利用该传感器这一特性在扫查机器人中进行导航,介绍了导航原理和导航算法,实验结果表明:利用该光纤传感器进行导航,具有较高的精度,完全可以满足超声波串列扫查的要求。     

室内服务机器人导航方法研究

本文对近年来室内服务机器人的导航研究进行了综述并给出了一些商业机器人的实例 ．首先简单介绍了当前导航系统的特点、分类、工作原理等，然后比较详细的介绍了一些相 对较为成功的导航数据处理方法．最后根据该领域内已经取得的成果以及进展情况预测了今 后室内服务机器人的发展方向．     

架空输电线路巡线机器人的视觉导航

巡线机器人沿相线行走时必须探测识别和定位各种障碍物,并根据障碍类型规划越障行为。针对220 kV架空输电线路的结构特点,利用视觉传感器,设计了基于结构约束的障碍识别算法,完成了障碍识别和分类。根据障碍物的结构特点,设计了一种自适应多窗口区域立体匹配算法,实现了障碍物的双目视觉定位。模拟线路实验结果表明,算法能可靠地从复杂背景中识别并定位出防振锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物,满足了巡线机器人导航要求。     

基于多传感器的家庭服务机器人局部导航方法研究

本文提出了一种基于多传感器的家庭服务机器人局部导航方法。首先,采用单个摄像头获取居室内障碍物的图像信息,利用超声波传感器和红外线传感器探测障碍物的距离信息。然后,据此计算在机器人运动方向上障碍物的遮挡空间或者多个障碍物之间的实际距离,再根据机器人自身的大小计算避开障碍物应该转动的方向及角度,从而实现居室内的自主导航。最后,仿真实验结果证明了该方法的有效性。     

基于电磁导航的智能车信号检测技术研究

介绍了电磁导航智能车的信号检测方法.通过对电磁信号线特征的分析,提出了传感器排布方案、信号处理电路设计以及差比和信号处理算法,该方案可降低功耗,使智能车对电磁信号线的定位更加准确,提高智能车的运行速度和平稳性.     

基于多传感器信息融合的海底测绘机器人导航系统设计

测绘机器人海底巡检可以解决人工作业的安全威胁，面对复杂的海底作业环境，设计了基于多传感器信息融合的海底测绘机器人导航系统。通过对巡检机器人的功能板块划分，构建海底测绘机器人导航控制系统框架，划定机器人测绘的频率范围，设计多端反馈信号处理电路，基于多传感器信息融合方式选择主要和局部滤波器的状态向量，对应机器人海底测绘图像；以特征识别技术搭建海底导航模型，描述海底测绘目标物位置。实验结果表明：该文系统在海底测绘过程中，经度、纬度和高度定位误差，可以控制在1.25 m之内。东向、北向和天向速度误差在0.8 m/s内，具有较好的实际应用效果。     

基于激光传感器的变电站巡检机器人导航

针对变电站环境复杂,人工巡检强度大,效率低的问题,研究了基于激光雷达的巡检机器人系统。采用激光即时定位与地图构建(SLAM)算法建立环境地图,应用自适应蒙特卡洛定位(AMCL)算法结合激光以及里程计的数据进行实时定位。针对变电站环境,在地图中标定巡检坐标以及路径中的关键点,设计了全局路径规划以及点对点的导航算法。实验结果表明:巡检机器人能在室内外有效工作,室内外测试条件下的x和y方向的平均绝对误差均小于2 cm,角度的平均绝对误差均小于2°。     

计数型Bloom Filter及其在机器人导航中的应用

机器人导航面临的一个基本问题是路径规划.本文提出采用单步方向的方式来实现全局地理路径信息的存储和查询,这使得在资源受限、计算能力弱的无线传感器节点上实现大数据量信息的分布式存储成为可能.本文进而采用计数型Bloom Fiher来对路径信息进行压缩存储,同时可以实现路径信息的动态修改.本文随后针对计数型Bloom Filter进行了分析,并通过实验指出了已有的关于Bloom Fiher的研究中存在的一些错误.     

高压巡线机器人穿越耐张杆塔的控制算法

通过对高压输电线路中耐张杆塔的电磁场进行理论和试验分析,根据电磁场的分布规律对导航电磁传感器的布置进行试验研究,提出了采用传感器补偿算法的控制对策。试验表明:采用传感器补偿算法的控制对策,巡线机器人自主穿越耐张杆塔障碍是可行的。     

电磁感应传感器在喷雾机器人导航中的应用

为满足喷雾机器人导航系统的需要,设计了适合温室恶劣环境、结构简单、价格低廉的正弦波信号发生器和电磁感应传感器。利用一对电磁感应传感器的信号电压差值判断机器人行驶的路径。通过实验标定,2只电磁感应传感器输出电压之差ΔU与偏离距离e在±100mm之间非线性度≤0.1。整机运行表明:控制系统工作稳定可靠,满足了喷雾机器人的功能要求。     

基于虚拟导航线的农业机器人精确视觉导航方法

针对农田、野外环境中无人工标记情况下的导航问题,提出了一种基于虚拟导航线的农业机器人精确视觉导航方法。该方法不需要铺设导航线或者路标即可引导机器人行走直线。首先,根据需求确定需要跟踪的目标区域,之后控制机器人调整方向直到目标移至视野中央;其次,根据机器人和目标的位置确定参照目标,并依据两个目标的位置确定虚拟导航线;然后,动态更新导航线,并结合虚拟定标线和虚拟导航线确定偏移角度和偏移距离;最后,利用偏移参数构建模糊控制表,并以此实现对机器人旋转角度和行走速度的调整。实验结果表明,该算法能较为精确地实现对导航路线的识别,进而利用模糊控制策略使机器人沿直线向目标行走,且导航精度在10 cm以内。     

面向医院的移动机器人导航系统设计

本文设计了一种采用RFID和机器视觉相结合的自主移动机器人导航系统.该系统在搜索和识别走廊内RFID标签和门牌号的基础上实现自定位和导航.本文首先给出了移动机器人导航系统的整体设计,然后分别给出了基于RFID辅助定位方法和基于DSP的门牌号识别方法,最后在博创UpVoyager移动机器人平台上验证了本系统的有效性.     

基于机器人系统的线结构光视觉传感器标定新方法

在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,还提出以线性化的两步标定方法来求解传感器模型参数,完成了线结构光视觉传感器的标定。该方法操作简单、效率高。实验结果证明:该方法切实可行,测量精度优于0.06mm。     

机器人智能碰撞传感器的设计与仿真

为了提高机器人手部发生触碰时的安全防护性能,在触碰的瞬间能实现急停,确保设备和人员的安全,设计了一种具有惯性检测的电磁伺服型高灵敏度碰撞传感器,主要采用"惯性感知+电磁伺服"的方式,动态剔除惯性力成分,使碰撞传感器仅对碰撞力反应,提高了机器人手部的触碰灵敏度.计算表明:碰撞触发力的阈值由24.73 N降低到了12.88 N;相比传统的碰撞传感器,其灵敏度大幅提高,进一步提高了机器人的安全防护性能,具有一定的理论价值与工程应用价值.     

电磁式爬壁机器人平台

本文介绍了一种新型电磁式爬壁机器人平台。机器人平台从客观需求出发,利用电磁铁可以吸附铁质物体的原理,实现机器人在铁质壁面上竖直攀爬。机器人平台以单片机为控制核心,控制四只仿生脚的行动和电磁铁的吸附,由无线控制器实现远程控制。平台搭载多种传感器,以检测机器人周围的环境状态,并应用无线传输技术,将传感器监测数据时时传回控制电脑。还可由电脑控制,利用机器人上加装的机械臂,完成简单操作。本项目作品可以应用于强热辐射、浓烟、污染气体等复杂环境的场所实施远程测控,也可以应用于船体、高炉检测等方面。     

自主机器人非视觉传感器数据采集系统的研制

介绍了一种基于数字信息处理器(DSP)的非视觉传感器数据采集系统。它以DSPTMS320LF2407A为核心,集成了超声波传感器、红外测障传感器、红外测距传感器和方位传感器等模块,通过多传感器信息融合,可以弥补超声波传感器的盲区问题和多次反射问题,本系统通过串口或者通用系列总线(USB)进行通信。经实验验证:该系统结构简单、配置灵活、功耗低,具有较高的可靠性和实时性。