基于模型不确定补偿的轮式移动机器人反演复合控制

针对轮式移动机器人存在模型不确定性、非线性以及未建模的动态特性等因素,严重影响系统轨迹跟踪的稳定性和精确性,提出一种基于系统模型不确定性补偿的反演复合控制策略。基于非完整轮式移动机器人的运动学模型,采用反演控制思想以及李雅普诺夫稳定性判据设计轨迹跟踪的虚拟速度控制量,作为系统的持续激励输入。考虑轮式移动机器人具有模型不确定性和外部有界力矩干扰,根据轮式移动机器人的动力学模型推导得到系统不确定项,并采用具有高度非线性拟合特性的神经网络对其估计,得到模型的力矩控制量,且由李雅普诺夫稳定性分析得到不确定项的自适应律,实现自调整和实时轨迹跟踪。对比仿真表明,该复合控制策略能自适应的跟踪期望轨迹,与单一的反演控制、模型不确定性补偿控制策略、传统PID控制相比,均具有更好的鲁棒性和高的跟踪精度。     

基于微服务的服务机器人云服务设计方法

为了提升服务机器人的智能化水平,提出一种基于微服务的服务机器人云服务设计方法。设计基于微服务的服务机器人云服务的设计框架,提出服务机器人虚拟模型,实现服务机器人运动学/动力学模型、传感器模型和环境模型的云端映射,解决了机器人调用云服务的异构性问题;提出一种交互式的云服务交互接口,采用机器人的协议应答方式实现异构协议的自适应匹配;详细阐述服务机器人云服务平台的开发关键方法。通过所搭建的服务机器人云服务平台进行试验,测试了所设计的功能云服务的调用效果、实时性和细粒度服务质量,可以满足服务机器人的功能要求。     

面向家庭服务的人体动作识别

为了提高家庭服务机器人的智能,提出了一种面向家庭服务的人体动作识别算法。首先,提出了利用运动历史图像自适应更新背景的方法,对家庭环境进行背景建模;然后,利用YCbCr图像与灰度图像二值化的综合消除阴影,从而实现人体分割与定位;最后,提出了基于高熵变化量的时空特征方法,并结合环境信息对人体进行动作识别。实验结果表明,提出的背景模型能较好的克服暂时停止运动的物体被背景吸收的问题,并能有效地对背景的纯净度进行评价,同时,根据提出的动作识别机制,结合家庭环境的布置知识总体识别率可以达到95%。基本可以满足机器人家庭服务的要求。     

面向病房巡视的服务机器人目标搜寻

为了解决现阶段病房巡视任务中出现的巡护不及时等问题,利用服务机器人进行病房巡视,完成病人的基本信息验证、病人治疗信息获取等巡视任务.提出了基于贝叶斯理论的面向巡视任务的机器人控制策略,该策略利用机器人的当前位姿、规划的路径,与当前的视觉图像相结合,进行机器人控制;提出了由粗到细的多模式目标表示方法,融合RFID、特征和...     

基于W3100A的船舶机舱监控系统以太网接口设计

针对船舶机舱监控系统发展的实际需要,介绍了一种基于硬件协议栈芯片W3100A的以太网接口解决方法,系统硬件主体采用ATMEGA64和W3100A。详细介绍了硬件接口电路的设计,在此基础上应用Wiznet公司提供的Socket API函数进行软件编程,并予以实现。     

基于μC/OS-Ⅱ的舵角测量显示系统

本文介绍了一种数字化的舵角测量显示系统,可以当做舵角表或随动舵角设定表使用。利用ATmega8L单片机完成舵角值的测量计算,通过多种方式显示。实时嵌入式系统μC/OS-Ⅱ可以保证该测量系统的实时性和可靠性。     

基于CAN总线与射频技术的高压开关柜温度监测系统

为方便、可靠、实时地对变电站高压开关柜内温度进行监测,研制了一种基于CAN总线及射频技术的温度监测系统.利用nRF2402及DS18B20作为无线温度传感器的主要器件实现开关柜内节点温度的采集、传输,以基于nRF2401射频芯片及独立CAN控制器芯片MCP2510的无线温度采集器完成对各温度传感器数据的接收及其与上位机的通讯,从而实现对高压开关柜内各节点温度的监测及报警.此系统在某110 kV变电站实际运行证明:系统抗干扰能力强、温度监测准确、可靠,满足高压开关柜温度监测要求.     

基于分布式导航信息的大范围环境机器人导航

针对大范围半未知环境下的机器人导航问题,基于认知理论提出了“分布式导航信息获取模式”。采用二维码技术设计了一种新型人工地标,并给出了其识别及识读的方法。通过在关键点位置配置不同的人工地标,基于导航信息的分布式表达,将大范围半未知环境下的机器人导航划分为全局引导层和局部搜寻层,使机器人在大范围半未知环境下的导航摆脱了传统的地图创建-全局定位-路径规划模式的限制。实验验证了该导航方法的有效性。     

助老助残服务机器人机载计算机软件系统设计及实现

针对家庭及医院等环境下的助老助残服务机器人,采用基于行为的机器人控制技术,设计了服务机器人机载计算机软件体系架构,对软件系统的硬件通讯层、指令协议解析层、行为层和行为决策层进行了详细的说明。软件编程中通过各种抽象对象的组合来组织代码,由面向对象的C++编程语言进行实现。通过采用模糊控制及基于加权合成的多行为融合机制,较好地实现了服务机器人的复杂行为控制。实验及应用表明,本服务机器人机载计算机软件系统具有界面友好、性能稳定、使用方便、可扩展性强、开放性强的特点,较好地满足了家庭及医疗环境下服务机器人对机载计算机系统软件的要求,具有一定的应用推广价值。