升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计

楼宇的楼梯清扫是一件枯燥和繁重的重复性劳动,为解决这一问题,设计一款基于单片机控制系统的升降伸缩式楼道清洁机器人,实现地面和楼梯自主清扫的目的。该楼道清洁机器人由升降机构、伸缩机构及清扫机构组成。升降机构、伸缩机构实现机器人的水平移动与爬楼动作,清扫机构实现垃圾的清扫与收集动作。采用多传感器融合技术,通过单片机控制机器人爬楼、清扫、避障,并实现区域遍历。该楼道清洁机器人清洁效率高,具有一定的路面适应能力,平稳可靠。     

落叶清扫机器人的研制

针对吸尘式清扫机器人耗能大的问题,设计了一种新型结构的落叶清扫机器人,介绍了机器人的结构设计及控制电路设计。该机器人的两个行走车轮分别由一个直流电机驱动,行走车轮与一个清扫毛刷通过链传动连接,实现了在街道上或花园里行走的同时进行清扫,并将落叶收集于一个容器内。在机器人上还安装了红外传感器,实现了机器人主动避障。测试结果证明,该机器人具有能耗低、可靠性好、操作方便等优点。     

仿生机器人的研究与实现

本文主要研究仿生机器人的步态生成与控制系统.仿生机器人根据超声波传感器的测距功能,能够实现自主避障与自主控制,当机器人在行进过程中遇到较复杂的环境无法自主判断时,可以通过红外遥控的方式控制仿生机器人的行进.     

吸尘机器人的路径规划算法

为了完成整个房间的清扫工作,一种合理的路径规划方法是必须的。本文提出了一种基于传感器信息的吸尘机器人的路径规划算法。在环境未知的条件下,这种算法比较简单,清扫的效率也比较高,而且具有自动检测障碍物,自主避障的功能。     

机场服务机器人控制系统设计与研究

针对现有机场空间大、人员复杂、服务项目繁多等机场服务问题,设计了一种用于机场服务、协助机场管理的服务机器人控制系统。该机器人控制系统设计通过基于轮式移动的平台结构方案以及基于ARM系列STM32单片机的底层控制和人机交互系统界面(包括语音交互程序和界面交互程序)的设计与程序编写,实现联网查询信息、语音识别预设应答、机器人避障移动等功能。论文分别从硬件和软件角度研究了机场服务机器人的控制系统和系统功能实现方法,介绍了机器人运动控制系统和语音控制系统的原理,分析了机器人避障移动算法基本步骤流程,完成了试验样机构建并进行了机器人控制系统性能测试。     

基于SLAM的爬壁机器人自主移动研究

目前在研的爬壁机器人基本采用遥控模式进行控制，尚不具备全自主移动功能。针对大型钢结构外表面巡检、涂装等作业，提出了一种基于SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)的自主移动模式。通过建立机器人相关模型，在完成SLAM建立环境地图的基础上，实现基于路径规划算法的自主移动，并通过试验表明在室内环境下，Cartographer算法得到的地图边缘和障碍物细节更加完整，建图准确度更高，其相对误差绝对值的最大值为2.67%，算法可信度高。自主移动试验中，爬壁机器人基本能够到达目的地，符合机器人进行巡检等工作的需要，表明基于SLAM的爬壁机器人应用于大型钢结构自主移动具有可行性。     

吸尘机器人视觉系统设计

在分析了国内外自主吸尘机器人研究现状的基础上,设计了一种应用于自主吸尘机器人的视觉图像采集与处理系统。首先分析了系统结构,并对系统中TMS320C6713DSP和CMOS图像传感器的应用进行了介绍,然后详细分析了图像采集控制部分。试验结果表明,系统符合自主吸尘机器人视觉的要求,同时也可供其他机器人视觉系统参考。     

实时专家系统在全自主足球机器人动态避障中的应用

本文在深入研究动态变化环境中全自主足球机器人避障问题的基础上,介绍了实时专家系统在全自主足球机器人动态避障中的应用及实现,以及专家系统对足球机器人避障问题进行分析和描述,通过系统具有实时的对障碍进行判断,产生决策给足球机器人,从而达到避障的目的。     

基于AVR单片机的挖掘机器人控制系统设计

利用AVR单片机设计了全数字化挖掘机器人控制系统,给出了挖掘机器人控制系统总体方案,AVR单片机控制系统以ATmega128为核心,通过红外传感器进行障碍物检测,采用PWM的差动方式控制直流电机,实现挖掘机器人直行、后退、左转、右转、自主避障、自主挖掘等功能.整个系统充分利用了AVR单片机的内部资源,最大程度地简化了硬件电路,使系统具有较高的性价比和可靠性.     

煤矿救援探测机器人转向及避障机理研究

通过对煤矿救援探测机器人转向机理分析,得出机器人两侧主履带在不同速度差的情况下会有4种不同的转向形式,在此基础上提出用最小避障半径及最大避障半径来表示机器人避障空间的方法来判断机器人的障碍通过性,并提出控制机器人的避障速度来实现对特定障碍物的避障运动,最后通过仿真分析,验证了此方法的可行性,为机器人实现自主避障奠定了理论基础。