轮式移动机器人遥控系统控制方案设计

本文试结合轮式移动机器人论述了一种轮式移动机器人遥控系统控制方案和原理的设计和论证,在该方案中,采用了一种阻抗控制结构结合超声波传感器获取的外部信息实现移动机器人躲避行走路径上的障碍物;采用了Microsoft sidewinder 力反馈能手操纵杆对远程机器人实现本地人工操纵。本文给出了该设计案例的设计任务、运动方程、总体控制方案、控制结构原理、关键部件分析等。通过具体分析,该遥控系统控制方案是切实有效的,可以在工业远程机器人的具体应用中设计采用。     

卡尔曼滤波器在移动机器人自主定位中的应用(英文)

自主定位是移动机器人的基本性能,但移动机器人最优的定位信息需要综合考虑所携带的各类传感器数据,故如何有效融合这些数据是自主定位的难点。卡尔曼滤波器是实现不同信息融合的工具,可有效减少定位过程中机器人的位置和角度误差,因此在机器人定位、导航、后跟踪、运动控制、评估、预测等方面得到了广泛应用。本文阐述了卡尔曼滤波器的基本原理,建立了一个基于多传感器移动机器人的简易数学模型,并通过仿真实现了目标定位的基本功能,结果验证了卡尔曼滤波器自主定位移动机器人的可行性。     

基于ROS的无线图传小车设计研究

针对ROS(机器人操作系统)应用在各类移动机器人上的可行性与实用性进行分析。设计以PC机的ROS为主节点,Jeston TK1上的ROS为另一节点,STM32作为小车底盘的运动控制器,阐述了ROS无线图传小车的控制系统的设计方法。重点分析了ROS无线图传小车的控制系统的构建及其使用。实践结果表明,ROS适用于各类移动机器人,该使用极大地提高了开发复杂程度较高的机器人的效率,因此具有一定的实用价值和意义。     

基于径向基神经网络图像识别的移动机器人控制系统仿真

为实现人机交互的移动机器人轨迹控制,研究了基于径向基神经网络图像识别的移动机器人控制系统,设计了基于神经网络的图像采集和识别处理模块,处理了移动机器人路径控制的关键问题。通过建立手写字体数字(基于神经网络)的图像采集和识别处理模块,搭建移动机器人轨迹控制数学模型,最终在该模型基础上设计了该类机器人基于图像识别结果的路径控制算法。利用仿真软件MATLAB的robot tool工具箱,进行了移动机器人控制轨迹控制的仿真。仿真结果证明,路径控制方案可以很好的让移动机器人完成预定的路径跟踪。从而从理论上解决了基于视觉的移动机器人轨迹控制问题的难题,并为实现基于视觉的移动机器人轨迹控制提供了理论依据。     

移动机器人控制系统结构的研究与进展

在分析移动机器人的特点与应用的基础上,从控制与自治技术研究角度回顾了移动机器人的研究进展,分析了移动机器人的控制模式和常见的一些控制系统,并讨论了各自的优缺点。指出了移动机器人控制框架研究的方向和特点,分析了现有的一些控制框架。结合传感器网络的发展,预测了移动机器人与传感器网络结合的发展趋势,分析了传感器网络环境下移动机器人控制框架所面临的挑战和策略,给出了一种可行的控制框架。     

移动机器人目标检测技术及其安保场合应用

移动机器人的视觉目标检测技术已被广泛应用于监控、安保、无人驾驶等场合。文中针对移动机器人目标检测面临的光照变化、复杂背景、遮挡、相机运动等问题,总结了国内外基于图像处理相关的方法,并介绍了常用的基于机器学习的移动机器人目标检测技术。通过对国内外应用于公共安检的移动机器人的性能比较,结合自主研发的HEBUT移动机器人,详细分析了移动机器人目标检测的主要技术及发展方向。     

基于蚁群算法的移动机器人路径规划研究

针对蚁群算法的特点,把蚁群算法应用到移动机器人的路径规划中,在Matlab中建立移动机器人仿真系统,运用格栅法创建移动机器人的工作环境,设置蚁群算法中的参数,运行程序得出了移动机器人的运动轨迹,得到了蚁群从起始点运动目标点的最优路径。仿真结果表明,蚁群算法能够准确得到移动机器人的最优路径,在移动机器人的路径规划中具有很好的实用性。     

移动机器人传感器与导航控制

针对移动机器人在复杂动态工作环境下如何进行定位和导航的问题做了深入研究,全文阐述了移动机器人混合导航和地图重建的基本方法。首先,介绍了移动机器人结构与软件平台框架,对整个系统进行了总体的技术分析。然后,分析了经典双轮差动模型,并总结了移动机器人上的应用范围;再次,对移动机器人的传感器进行了详细的介绍,移动机器人任务决策系统属于移动机器人的核心控制端,不仅需要负责对数据处理与分类处理,而且同时做出相应的分类反应;最后,通过对信息数据的采集实现了对于环境特征的提取,建立了导航图像和导航机器人导航,机器人导航属于数据信息交互的传输端,负责将移动机器人在移动的过程中产生的信息数据传输到决策系统作为输入端,信息决策系统将信息数据进行分类再由总线将这些信号进行分类发送。经过实验证明,该移动机器人具有良好的导航性能,可以将其应用于移动机器人控制系统。     

分布式移动机器人控制系统设计与实现

移动机器人是近年来研究热点,针对当前移动机器人控制系统存在问题,提出了一种低成本的开源移动机器人控制系统方案。以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源机器人操作系统(ROS)移植到开源嵌入式系统当中,设计了基于ROS的分布式上位机控制软件和基于RT-Thread实时操作系统的下位机程序,完成了移动机器人控制系统的搭建,实现了移动机器人的分布式控制。移动机器人所使用软硬件均开源,成本低、性能高、可扩展性好。实验结果表明,该控制系统具有较好的稳定性和实时性。     

四轮移动机器人运动各向相异性研究

针对移动机器人特殊结构导致的运动各向相异性问题,对移动机器人沿各个方向的速度、加速度等特性进行了研究。根据4个连续切换轮的排布方式及非完整系统的劳斯方程,对移动机器人的运动学方程及动力学方程进行了推导;建立了移动机器人在ADAMS软件中的模型,对移动机器人的速度相异性进行了仿真;建立了以工控机为核心的电气控制系统,利用三维加速度传感器MPU6050对移动机器人的加速度相异性进行了测试。研究结果表明:仿真结果与理论值完全一致,实验结果与理论值基本符合;该结果阐述了移动机器人速度、加速度随角度变化的关系。     

人工路标辅助的室内移动机器人SLAM

为了提高移动机器人在大规模室内场景中同时定位与建图(SLAM)的精度,利用人工路标和激光雷达传感器对移动机器人SLAM进行了研究。针对大规模室内环境下移动机器人里程计信息不可靠,且低成本雷达测距范围较小导致地图创建结果与真实环境尺度严重不符的问题,提出了利用简单人工路标辅助移动机器人定位并结合基于RaoBlackwellized的粒子滤波算法进行室内走廊场景的移动机器人SLAM,保证移动机器人在长距离运行下的准确定位,最后通过实验验证了方法的可行性,实验结果与真实环境一致性较高,基于人工路标的移动机器人运动轨迹精度提高了6%左右。     

非连续路段下移动机器人的轨迹跟踪

针对轮式移动机器人在非连续路段下的轨迹跟踪问题,对移动机器人数学模型和道路模型的建立、轨迹信息的获取以及控制器的设计进行了研究。首先分析了移动机器人的运动学方程及对摄像机的标定,通过建立移动机器人的直线轨迹跟踪模型,并用二值化方法对非连续路段进行了图像处理,提取了图像中非连续路段信息,实现了移动机器人在轨迹跟踪过程中运动的可靠性;然后基于Lyapunov函数设计了渐进稳定的轨迹跟踪控制器,使移动机器人能够在连续路段和非连续路段跟踪确定路径;最后通过Matlab进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器和算法能使移动机器人的跟踪误差快速收敛于零,轨迹跟踪效果良好,适用于移动机器人对非连续路段的轨迹跟踪控制。     

轮腿式移动机器人的运动学分析

针对轮腿式移动机器人在非平整地面上的姿态控制问题,提出了移动机器人在非平整地面上的位姿分析通用方法。根据移动机器人的结构特点和姿态调整原理,建立了移动机器人在非平整地面上转向行驶时的运动学模型,得出运动学方程。采用坐标变换法,推导出移动机器人在非平整地面上的位姿方程及其运动学正解和逆解,在此基础上推导出移动机器人的姿态与工作平台的姿态之间的运动学关系。     

基于仙知SRC 的顶升式搬运机人——物流领域的智能搬运利器

上海仙知机器人科技有限公司,是一家以移动机器人控制与调度为核心的高新技术企业。作为一站式移动机器人方案专家,仙知机器人掌握了具有自主知识产权的移动机器人核心技术,并在工业自动化领域内拥有丰富的项目经验。仙知机器人致力于服务各行业集成商,并为其提供包括移动机器人控制、调度与信息管理在内的一站式移动机器人解决方案。     

可爬楼梯的移动机器人研究

机器人的发展日新月异,其应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。移动机器人是机器人学中的一个重要分支。论述了移动机器人的发展现状,对可爬楼梯的移动机器人进行了分析研究,得出机器人能够爬越楼梯时楼梯参数必须满足的条件。最后对地面移动机器人在楼梯上的力学性能进行了分析。     

语音遥控移动机器人的研究和实现

介绍了通过对语音识别、串口通信、网络通信与移动机器人运动控制的综合运用,成功实现了语音遥控移动机器人的系统。操作者将语音指令输入到下位机,由串口传入上位机,再通过网络通信把命令传给移动机器人,使之按命令完成运动。实验验证了语音控制移动机器人运动的准确性。     

基于Backstepping的轮式移动机器人镇定研究与实验验证

根据轮式移动机器人的运动学模型,基于Back-stepping方法,构造了轮式移动机器人镇定系统的李雅普诺夫函数,并通过使李雅普诺夫函数负定,设计了移动机器人镇定控制律.轮式移动机器人的仿真实验以及实际的控制实验表明,该方法能使轮式移动机器人的伍姿从任意θ(0)≠0的初始状态渐近收敛到原点.     

侦察排爆移动机器人的现状及关键技术

该文论述了侦察排爆移动机器人在消防、公安、军事、核工业等主要领域中的广泛应用,阐明了对侦察排爆移动机器人进行研究的必要性,并对国内外最新的和比较典型的几种侦察排爆移动机器人及其性能特点进行了对比介绍,同时提出了研制侦察排爆移动机器人的一些关键技术。     

基于语音的移动机器人车体控制系统设计

考虑到现有移动机器人车体控制方式的优缺点以及发展前景,基于语音的移动机器人车体的控制系统进行了研究设计。通过搭建的移动机器人硬件平台和基于语言识别系统软件的实地测试,可以很好地完成通过语音控制移动机器人车体,具有很好的稳定性和快速响应性。     

轮式移动机器人电机驱动系统的研究与开发

以嵌入式运动控制体系为基础,以移动机器人为研究对象,结合三轮结构轮式移动机器人,对二轮差速驱动转向自主移动机器人运动学和动力学空间模型进行了分析和计算,研究和设计了自主移动机器人电机驱动系统,开发了一套二轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统,完成了系统各部件的整体装配和调试。试验结果表明,该设计方案可行、系统运行稳定可靠、成本低廉、所用元件易于购置,具有较好的实用的价值和应用前景。