复杂环境下通用型移动机器人的设计

机器人移动控制平台的工作环境较为简单,多用于水平、少障碍环境。因此,提出一种移动机器人在复杂场景下的通用设计方式,使其在复杂环境中能够有效运动,从而执行必要的任务,并在平台上提供第三方接口,用以搭载第三方设备。     

基于RFID的移动机器人定位系统

为了使移动机器人能够准确定位行走,采用了当下日益成熟的RFID技术。RFID技术可以利用具有一定穿透性的无线射频信号在阅读器与标签之间进行通信,解决了机器人的绝对定位问题。     

复杂环境移动机器人多传感器融合SLAM研究

室内复杂环境下单一传感器移动机器人SLAM误差较大,效果较差,对此,提出一个融合多种传感器的三维RTAB-MapSLAM方案。首先在ROS系统中仿真环境,并通过里程计仿真与SLAM仿真验证该方案的可行性。在仿真的基础上进行SLAM实验,通过对比实验结果验证采用优化协方差矩阵的EKF融合里程计数据能够提升SLAM效果。实验结果表明,优化协方差矩阵的EKF融合里程计能够减少RTAB-MapSLAM中的错误点云的同时提升SLAM精度。     

智能移动机器人超声波测距定位系统的研究

移动机器人技术是机器人研究领域的一个重要分支。为了赋予机器人智能控制和自主导航的能力,解决机器人开发过程存在着成本高、功耗大等问题,研究设计了一套基于超声波传感器的智能移动机器人测距定位系统,同时使机器人具有报警、避障及定位等功能。     

基于光电传感器的移动机器人局部定位系统

移动机器人的定位是实现智能控制的基础,目前常用的方法有里程计定位和视觉定位等。视觉定位常常不能判断物体的准确位置,而里程计定位则存在轮子打滑情况。因此,常遇到因惯性滑动导致定位不准的情况,以致对轮转的测量数据不能作为判断机器人实际运行情况的依据。本文提出一种利用光电传感器实现局部精确定位的方法,它和视觉定位配合可实现Robocup足球机器人的大范围精确定位。     

基于5G技术面向复杂环境重载移动机器人创新设计

为了研究重载物流系统的水平,减轻工作人员劳动强度,提高生产率,以载重80 t的重载移动机器人为研究对象,对重载移动机器人整机进行了轻量化设计,利用有限元焊接仿真软件对车架纵梁进行不同焊接顺序的仿真模拟,通过对比仿真模拟结果可以发现,焊接顺序对焊接温度场、焊接变形、残余应力有一定的影响。采用双轮差速的设计方法对重载舵轮进行设计,实验结果表明：该设计方法减少了两轮转向时的磨损,增加了耐磨度。基于5G通讯技术并建立中国AGV行业5G通讯标准,使重载移动机器人实现多智能体协同感知更加顺畅,建立语义SLAM算法,实验表明：该算法为重载移动机器人提供环境的结构信息和自身的位置信息,实现重载移动机器人的户外运行。重载移动机器人创新设计对研究重载移动机器人有着重要的意义。     

面向移动机器人的无线能量传输线圈自定位系统

针对移动机器人的无线充电问题,提出一种基于感应电压分布模型的自定位系统,在无需借助其他传感器的条件下实现无线供电模块发射线圈与接收线圈之间的自主对位,从而保证高效充电。研究首先搭建用于测量线圈感应电压分布的实验平台,通过测量线圈间不同相对位置下的感应电压来得到其分布形状。接着,通过二次曲面拟合方法建立分布电压的模型,在此模型的基础上提出了三点电压定位法,通过小范围相对位移即可计算得到线圈间相对距离。最后,通过实验评估所提出的方法。从结果来看,该方法能够有效实现对位,重复定位精度达到2 mm以内,满足应用需求。     

移动机器人复杂路径规划优化方法研究

本论文针对移动机器人复杂路径的优化问题,提出了基于坐标平移变换的神经网络优化方法。该方法通过对所选择路径的坐标进行平移变换,获得有利于路径优化的样本。根据规划路径的非线性特点,选用神经网络作为路径优化的主要算法,对坐标平移变换后的样本进行训练,使得训练后的曲线较好地逼近已知路径。仿真实验选用了三种路径,并进行优化分析,结果证明了此种方法的有效性。     

基于MEMS器件的微小型移动机器人嵌入式导航定位系统的研究

文章针对微小型移动机器人的实时导航定位需求,采用嵌入式系统设计思想,以新型MEMS惯性器件为核心,利用ARM／OPLD构建了一种结构紧凑、低功耗、低成本、通用性强的实时导航定位系统硬件平瓮利用μC／OS—Ⅱ实时操作系统开发了其嵌入式软件平台,实现了数字信号处理、插值升频、导航信息解算等处理算法;最后,通过在机器人上的搭载实验,验证了系统的功能和可靠性。     

复杂管道盲区目标精确对接关键部位定位系统

针对人眼无法直接观测管道内部区域工作状况的问题,采用接触式位移传感器与非接触式超声波传感器的位移测量技术,结合视频检测与控制系统,研制复杂管道盲区目标精确对接过程中关键部位定位与控制系统。系统利用现有各种传感器技术,提出超声波加位移传感融合测距的方法,结合视频图像分析,得到盲区目标精确对接中关键部位三维信息,保证关键部位操作的精准性与可靠性。通过电路实现及实物测量,验证系统可以准确的进行距离测量,并且图传系统也具有较好的稳定性。     

基于视觉显著性的移动机器人环境建模

"伊诺"机器人搭载有一对双目摄像机,可以模仿人的双眼,在室内环境下获取障碍物信息。现基于立体视觉原理,建立起图像物理坐标与空间实际点的三维坐标关系,形成基于视觉显著性的立体区域匹配算法,获取障碍物的信息,建立室内环境信息地图,为后续机器人路径导航提供地图信息。     

基于环境特征跟踪的移动机器人定位

提出了一种基于环境特征跟踪来实现移动机器人定位的方法。对传感器、环境观测和机器人的运动建立了相应的模型，并以扩展卡尔曼滤波技术将多种传感器的信息进行融合，从而最终实现了移动机器人的精确定位。     

未知环境的移动机器人路径规划研究

为了提高移动机器人在未知环境中的路径规划的性能,提出了改进人工势场法.首先分析了传统人工势场法的优缺点,据此,提出了一种由模糊智能控制与改进人工势场法相结合算法.由模糊算法对静态障碍物进行避障,并改进引力函数将目标点速度、加速度信息加入其中对目标点进行跟踪,从而实现自动避障和路径规划.通过实验仿真对比可知,此算法在存在...     

未知环境下的变形移动机器人路径规划

为提高移动机器人在未知环境下的避障能力及导航能力,提出了基于变形以及模糊算法的路径规划方法。变形移动机器人利用超声波传感器对静态未知环境进行检测,得到障碍物以及目标的位置信息,采取适当的变形措施以及在模糊控制的基础上调整自己的运动方向,最终实现避障和最优路径规划。仿真及实物实验结果表明,此方法能使变形机器人与环境实现交互调整,能使机器人通过变形以及避障结合的方式实现有效避障,提高了路径规划的优良性。     

小范围战术环境下定位系统的设计

无线传感器网络是一种特殊的Ad-floc网络,网络中节点密集,数量巨大且分布在十分广泛的区域。目前,发展前景最为看好的是基于IEEE802．15．4标准的ZigBee无线网络。本文主要介绍基于Zigbee技术的定位系统的设计,结合射频芯片CC2420和单片机芯片PIC18F4620配合实现组成低功耗电路功能模块,并简单介绍了定位的方法。该系统可用于小范围战术环境下的人员定位,适合前线基层连队指挥官对战士方位及战场环境的把握,扩大了指挥与作战半径,增强了部队的战斗力。     

动态环境下的移动机器人运动规划系统的研究

研究了动态环境下移动机器人的路径规划问题,建立了一套完整的运动规划系统。该系统可为移动机器人找到从起始点到目标点的可行路径,通过摄像头和图像处理方法解决了障碍物和目标的定位问题,利用遗传算法的强大优化能力自动获取和指导优化的搜索空间,自适应地调整搜索方向,获得了产生最优路径的方法,并专门设计了用户图形界面允许用户和机器人系统进行交互及环境观察。仿真结果表明,本系统能为移动机器人迅速规划出一条优化路径,且能安全避碰,效果令人满意。     

一种新型的轮式移动机器人及其环境识别系统

本文介绍了一种可用于ＦＭＳ生产线及高度自动化工厂中执行搬运任务的轮式移动机器人。并研制出一种新型的轮式移动机器人环境识别系统，该系统采用超声传感器阵列，可获得宽视角和高分辨率，并可以实现准确的环境识别。     

动态环境下果园移动机器人的路径规划研究

为了实现移动机器人对可移动障碍物的避让,提出一种改进的蚁群算法,该算法通过建立方向夹角启发因子,使得蚂蚁尽量选择夹角小的节点作为下一节点,提高了最短路径搜索速度;引用了较复杂的对角线距离的倒数作为新的启发式因子,因该距离公式无需进行平方根运算,求解简单,再一次提高了搜索效率。并将其与A*算法相结合,来实现与动态障碍物的避让。试验结果表明,改进后的蚁群算法与原蚁群算法在同等最短路径的情况下,前者搜索最短路径的速度是后者的3倍,可以实现移动机器人在复杂环境下的动态避让。     

未知环境中移动机器人基于行为的自主导航与环境构建

将模糊控制应用于基于行为的移动机器人控制结构中，使机器人具备了避障、避险和障碍物识别等基本的自主导航能力。针对未知环境中移动机器人的地图构建问题，提出了基于虚拟势场的全局搜索方法，采用基于栅格的地图表示方法，利用声纳传感器收集信息，实现对障碍物的识别和定位。通过试验验证了该方法的可行性。     

特殊环境移动机器人运动学及工作空间分析

针对特殊环境下危险的工作任务,以关节履带式移动机器人车体为移动平台,设计了一种5自由度机械手,并对机械手的运动学及工作空间进行了分析和仿真。通过对机械手的结构分析,以及模型简化,运用D-H法建立关节坐标系,求得了运动学正解。结合MATLAB软件,使用了蒙特卡洛数值法对机械手的运动学及工作空间进行仿真,得到了机械手工作空间的仿真结果。仿真结果验证了特殊环境移动机器人设计的合理性,满足工作要求。