移动可伸缩三维倒立摆模型的双足机器人步态控制策略

双足机器人的步态控制策略是保证双足稳定行走的重要条件之一.结合人在行走时ZMP平稳移动的特性,建立了一种移动可伸缩三维倒立摆模型;在约束平面内分析ZMP与COG的运动关系,将ZMP和COG分别定为快变因子和慢变因子,提出了移动可伸缩三维倒立摆模型的双足机器人步态控制策略;最后通过Matlab/ADAMS进行了步态控制仿真研究.仿真结果表明双足机器人可以稳定地行走,验证了该步态控制策略的可行性.     

基于关键帧相似性的仿人机器人步态规划

为解决传统步态规划方法运算量大、运行时间长的问题,提出一种基于关键帧相似性的仿人机器人步态规划方法,通过对步态关键帧的相似性度量、髋关节的规划、零力矩点(ZMP)的实时校正,实现仿人机器人曲线行走步态的在线调整,调整后的步态能够较好地逼近实际ZMP曲线。实践结果表明,该方法在降低运算量的同时较好解决了仿人机器人的步态稳定及快速规划问题,并且可以减少步态选择不理想时的时间消耗。     

自主发育智能机器人体系结构研究

传统的机器人系统范式分类已经无法将新出现的方法和理论纳入其中。为此,首先从认知的角度重新对机器人的范式进行分类。新的范式分类涵盖了传统的系统范式,明确了自主发育在机器人系统范式中的地位。在此基础上,提出了自主发育智能机器人体系结构。该结构只需利用基本的感知能力和行动能力,分别利用感知发育模块、认知发育模块和行为发育模块实现自主感知分类、时空经验知识以及反应式行为的逐层发育。各发育模块之间互相依赖并可以同时学习,具有实时的自主发育能力。     

沪语语音识别研究及在家居机器人中的应用

为实现对沪语语音的识别和与家居机器人沪语语音交互,通过分析了沪语语言的语音、语调、语法特点,提出了沪语语音的识别基元的建模方法.该方法生成了新的声韵集作为识别基元,并建立了课题相关的沪语语音语料库,同时基于HTK初步构造了沪语语音的声学模型和3-Gramm语言模型.该系统模型在家居服务机器人中得到初步的应用,系统采用V...     

基于形态学的蛇形机器人运动步态算法研究

基于蛇形机器人运动形态学,利用扩展Frenet-Serret分析了一种蛇形机器人运动的几何模型,并根据这种几何模型研究了一种确定蛇形机器人的运动步态规律的算法,称之为EFSA(extended frenet-serret algorithm)算法.用这种算法规划了无轮蛇形机器人的基本运动步态,而且重要的是实现了蛇形机器...     

基于Web的家庭安保机器人视频传输的研究与实现

针对家庭安保机器人视频传输问题,在综合比较了几种主流方法的基础上,提出了一种新的基于视频流的方案。对图像进行实时编解码,在保证较好的图像质量的基础上,实现了图像的实时同步,并具有良好的扩展性。实验验证了该方法的先进性与有效性。     

全自主机器人足球系统的全局地图构建研究

研究和讨论了如何通过多机器人的协作,实现全局地图的构建．在单个机器人通过自身携带的多传感器进行局部地图构建的基础上,研究了前向单目视觉传感器的建模方法,在此观测模型的基础上,用极大似然融合算法对球的位置信息进行融合,而对于多机器人返回的对方机器人位置信息,使用基于密度的空间聚类算法（DBSCAN）进行信息融合,从而实现全局地图构建．实验结果表明,通过多机器人的协作,可以准确地构建出全局地图,弥补了单个机器人自身传感器的有限感知范围,本文研究的方法完全满足全自主机器人足球比赛中动态环境地图构建的需要．     

基于信息势能的鲁棒估计器及其在同时定位与地图构建问题中的应用

提出了一种基于信息势能鲁棒估计器来解决机器人室内的同时定位与地图构建（SLAM）问题．结构化的室内环境可以用线段近似表示．然而动态环境中,测距传感器测得的数据通常湮没在大量的噪声信号中．本文采用“分割与合并”（split—and．merge）方法进行线段的分类,根据信息势能的性能指标衡量每个采样数据对该线段的信息贡献量．按照信息优化理论设计估计器,选择信息量贡献大的样本点作为信息内点提取线段参数,构建局部地图．采用粒子滤波器进行地图及机器人路径的更新．采用递推的方法估计信息势能,降低了对样本点的信息量贡献做估计时的复杂度．仿真和实验结果证明,本文所提出的方法具有较强的鲁棒性,提高了SLAM策略的准确性和实时性．     

基于能效优化的两足机器人步态控制方法

针对高能耗导致的两足机器人实用化障碍,提出了一种全新的、系统化的步态能效优化控制方法.基于两足机器人运动的重要能耗指标(平均功率、平均功率偏差、平均力矩损耗),提出了能耗预估策略和能效优化算法,获取了零力矩点(ZMP)稳定区域内的能耗极小值.沿着能耗极小值所对应的上体轨迹对机器人步态实施能效优化控制,最终获得满足ZMP稳定判据的低能耗步态.仿真结果证明,该方法能够有效降低机器人能耗并保持其稳定性.     

多传感器数据融合在轮式机器人朝向角控制中的应用

针对轮式全向移动机器人运动时容易产生朝向角偏差这一问题,分析了轮式全向移动机器人的运动模型,对当前普遍采用的仅依靠编码器反馈的朝向角控制方法进行改进,将MEMS陀螺仪和数字罗盘应用到机器人系统中,提出了基于多传感器数据融合的朝向角控制方法,提高了朝向角的控制精度.通过实验数据和在机器人足球比赛中的实际表现,证明了该方法...