ROS自动导航机器人在Python课程中的应用

随着社会的进步以及人工智能的深入发展,自动导航机器人在我们的日常生活以及教学中扮演着越来越重要的角色。通过对自主导航机器人的应用,不仅提升了教学的工作效率,也增加了学生在实际教学中的动手操作能力。首先,在Python课程教学中学生根据SLAM算法对周围环境进行建模;其次,通过AMCL算法对机器人进行定位;再次,让移动机器人自动规划路径,基于ROS的操作实现机器人的自主导航功能,最终完成自主导航机器人的设计。     

兴趣区域地图提取与ROS的多机器人SLAM地图合成研究

针对单个机器人在大场景下建图与定位效果不佳,以及地图合成不实时的问题,本文提出一种兴趣区域地图提取与ROS的多机器人SLAM地图融合方法.该方法由单个机器人构建局部地图,对地图进行兴趣区域提取后,再上传到给中央处理机器,由中央处理机器利用霍夫变换地图融合算法,进行地图融合处理.验证结果表明,本系统实现了多机器人协作实时...     

基于激光SLAM的移动机器人实验室巡检

近年来学校实验室安全事故频现,为了确保实验室安全,减少实验室巡检人员工作量,设计在ROS环境下,基于激光SLAM的智能实验室巡检机器人。机器人采用激光传感器在实验室环境下定位并建立地图,自动完成定位导航和巡检任务,发现安全隐患及时通知保安人员并自动回传环境图像。     

激光雷达SLAM导航的智能巡检机器人

设计了一款ROS系统SLAM导航的巡检机器人.通过激光雷达SLAM导航,对环境进行地图构建及对自身位置进行估计,实现机器人的自主导航与定位功能;设置双目摄像头,能够识别人脸,锁定嫌疑人,实现对周围环境的监控;结合火焰、烟雾、温湿度等传感器,对室内环境进行安全评测;管理人员在云端进行远程控制,实时查看机器人的各项数据信息...     

视觉融合SLAM鲁棒框架研究

通过融合多种传感器,设计了视觉融合同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,简称SLAM)的基本功能框架,突出了SLAM环境和动态检测功能,重点基于ROS构建了视觉融合SLAM的技术架构,通过DDS实现了多种功能节点的有效通信,较大程度地提升了视觉SLAM的稳定性和...     

基于ROS的特种机器人上位机通信设计与实现

设计了履带式液压驱动移动平台、车载液压驱动机械大臂和电驱动机械小臂的特种机器人,大臂用来移开重物,小臂用来抓取放射源,实现对放射源进行搜寻及抓取重物.采用ROS开源机器人控制软件架构平台进行了上位机软件系统的开发,并对上位机软件系统中的通信机制进行重点研究,设计了一种可以使数据指令从遥控端到末端执行器的传递机制,通过这...     

基于激光雷达和SLAM的自主行驶小车设计

结合ROS平台、激光雷达和SLAM技术设计出拥有自主移动能力的行驶小车。首先搭建硬件开发平台,配置ROS下的一系列开源功能包,实现路径规划、自主行驶和避障功能。软件部分通过激光雷达的功能包获取周围的环境信息,进行SLAM地图创建,通过导航功能包进行全局路径规划和局部路径规划,小车行驶过程中结合AMCL功能包对移动过程中产生的误差进行修正,小车能够实现自主行驶。     

基于ROS的育婴机器人设计与仿真

文章提出一种基于ARM?Cortex?-A57ROS和STM32F103RBT6的机器人控制系统硬件设计方案,设计了适用于ROS机器人的控制系统软件,利用SolidWorks完成了育婴机器人的机械结构设计。介绍一种借助Solidworks插件sw2URDF,将Solid works装配体文件转换为URDF文件的方法。构建了基于ROS的育婴机器人URDF仿真模型,利用RViz和Moveit!对育婴机器人进行模型验证和运动学仿真。仿真结果表明育婴机器人的机械结构设计合理,具有一定的可行性和实用性,为服务机器人在育婴领域的应用提供了参考。     

基于ROS的校园移动售餐机器人

随着高校用餐高峰期食堂的拥挤程度日趋上升,为了缓解拥堵,同时减少外卖餐盒等一次性垃圾的产生,研制出一款具有自主的路径规划能力的提供售餐服务的机器人。基于ROS机器人操作系统,设计分层的硬件架构,和软件框架,通过激光雷达、深度相机扫描感知周围环境,构建地图,自主导航,利用红外传感器、语音识别、播报模块,进行人机交互。使用售餐机器人结合手机APP能够在教学楼、宿舍附近,提供点餐、支付一体化服务,有效缩短消费人群与食堂之间的距离,相比外卖更加绿色环保,提高效率,实现了智慧餐饮的新理念,优化了餐饮消费的服务体验。     

未知环境下基于视觉与激光融合的SLAM系统研究与实现

在未知环境中实现机器人的自主导航与环境建图是一个极具挑战的研究课题,SLAM是应对这一挑战的关键技术之一。基于研究现状分析、系统方案设计、技术实现与实验验证等内容,结合视觉与激光各自的优势,设计一种未知环境下基于视觉与激光融合的SLAM系统。通过针对关键帧和滑动窗口的平衡选取策略以及分类优化策略对初始位姿和特征点进行优化,提高了系统的鲁棒性,可以输出高精度地图;通过实现以智能小车为载体的演示系统验证了所提出算法的可行性和实用性。     

无轨导航机器人系统架构设计

本文重在介绍无轨导航机器人系统架构设计方法,呈现如何从整体需求分解到不同技术领域具体实现的一种设计思路。在系统设计上分为结构、硬件、软件三个部分,分别对每一部分进行详细介绍。本文以轮式无轨巡检机器人为例,从其需求分析、整体实现思路到整机结构、硬件及软件方案等方面进行了详细设计。文章主要目的是为相关领域的机器人设计人员提供一种机器人整机系统的通用设计思路及方法。     

基于SLAM的家庭服务机器人设计

随着人们对生活质量要求不断提高,家庭机器人渐渐走入百姓家.家庭功能性机器人需求日益增长,不同的需求需要数个专门机器人分别实现,对家庭空间和经济状况都有较高要求,成为机器人铺开的一大阻力.针对家庭服务机器人开发成本高、系统灵活性差等问题,设计了一种机器人操作系统(ROS),实现机器人的即时定位与地图构建(SLAM),采用...     

激光SLAM技术下移动机器人自主导航优化研究

在进行自主导航时,移动机器人躲避障碍物的能力较差,使得完成任务需要的时间较长。为此,提出一种激光SLAM技术下移动机器人自主导航优化方法。利用图优化理论,获取全部位姿拓展节点对应的子节点,通过闭环检测,计算误差最小的位姿,根据SPA算法更新位姿,完成移动机器人的位姿估计。利用激光SLAM技术,输出优化后移动机器人位姿,使用A*算法,得到最优通行路径,引入DWA算法展开轨迹计算,实现移动机器人自主导航优化。实验结果表明,所提方法能够准确估计移动机器人位姿,在自主导航优化后,移动机器人自主导航路径长度仅为1 900 mm,转角次数仅为2次,运行周期仅为190次,平均速度高达280 mm/s,具有较好的移动机器人自主导航优化效果。     

基于ROS的激光SLAM室内建图定位导航智能机器人设计

文章基于Linux系统上的ROS平台实现基本的SLAM算法,机器人可以实现构建室内地图、室内自动避障导航及室内定位等功能。底层主要以STM32和树莓派为核心,通过陀螺仪和码盘电机得到机器人方位和行走里程,使用激光雷达获取室内地图信息。在ROS上执行相应脚本,调用Gmapping,ACML算法实现室内地图构建和定位。     

ROS环境下的机器人仿真模型构建方法研究

在众多的机器人仿真平台中,ROS可以封装机器人硬件。提出在ROS环境下构建机器人的仿真模型方法。设计了机器人仿真模型的导入方法及过程,利用所提方法将模型导入具体的应用实例。将Solid Works装配文件解析成机器人模型的URDF文件,并在Move It!中进行验证。结果表明,该仿真模型构建的方法是有效的,模型是可操作的,为后续的机器人运动规划和轨迹规划问题的研究提供了易实现和易操作的机器人模型。     

基于激光SLAM的物流分拣机器人自主导航研究

物流分拣机器人工作环境的障碍物多,为此提出基于激光SLAM的物流分拣机器人自主导航研究方法。利用激光SLAM确定机器人工作环境中障碍物的分布情况;将目标偏置策略加入到RRT*算法中,通过设置固定概率和变概率的目标偏置策略,在遍历目标点时使路径节点更具导向性,更好地避免机器人与障碍物发生碰撞,再利用搜索随机树搜索其中的最短路径。对比实验表明：与常规方法相比,该方法可在起始点与目标点之间指导机器人按照最短路径行进,导航过程花费时间较短,使机器人自主导航的出错率和能耗均在5%左右。     

基于全局描述符的回环检测激光SLAM算法

回环检测是同时定位与制图(SLAM)中一个重要且具有挑战性的问题。目前多数研究集中在视觉位置识别上,即通过外观来识别是否位置重复。为此,提出一种基于全局描述符的环路激光SLAM检测算法。利用全局描述符来提高回环检测的效率,使用相似度评分来计算两个扫描上下文之间的距离,并利用两阶段搜索算法来有效地检测回环。在公开数据集KITTI上测试,对算法进行评价。该算法与现有的LeGO-LOAM算法相比,表现出了更好的效果。     

基于ROS构建卫星设备即插即用系统

本文对目前比较成熟的卫星设备即插即用标准SPA进行研究。并基于广泛应用于机器人领域软硬件集成的ROS系统来构造一种即插即用系统。该系统能够实现对不同设备的自发现、自配置,支持设备的即插即用,对卫星设备即插即用系统的进一步开发提供参考。