移动机器人

摘要： 针对传统导航机器人在复杂大型地图中路径搜索时间长、效率低等问题,提出了一种基于医院复杂环境下的导航策略.对移动机器人在路径规划过程中遇到障碍物、接到临时任务指令以及在同一楼层中两个行驶机器人相遇3种情况,分别讨论了较为合理的路径规划方案.在医院复杂场景模拟环境下的导航策略实验结果表明:该方法能够有效减少路径规划时间,提高搜索效率.EAI移动机器人在线的医院场景模拟环境下实验结果表明:相比传统路径规划算法,该方法能够提高探寻最短路径的效率,且在连续障碍环境下仍能寻找到一条安全性更高、用时最短的最优路径.

摘要： 移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、军事侦察、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.兼具良好的机动性及越障性是移动机器人快速适应非结构化复杂环境的首要性能指标,结合轮式行进机构强机动性与腿式行进机构优越障性的变形轮腿式移动机器人受到普遍青睐.然而,现有变形轮腿式移动机器人在设计与优化方面仍存在变形形式过于复杂、设计方法缺乏理论依据等不足.针对上述问题,提出一种结构紧凑、操作简便的新型轮腿变换结构,借助电磁离合器分离运动的原理,通过改变轮-腿变形动力输入促使轮与腿相对运动,以曲柄滑块机构触发轮-腿结构径向扩展,完成由轮式变形为腿式的过程.定义变形过程中曲柄滑块机构的压力角为机动性指标、变形前后结构的展开比为越障性指标,进而开展变形结构的尺度综合,优化结果表明新型变形轮腿式移动机器人的展开比为1.92,可越过高度为150 mm的障碍物.基于优化后的尺度参数,建立变形轮腿式移动机器人越障过程的动力学模型,确定驱动电机参数,设计并制造物理样机.最终开展软件仿真与实验研究,仿真结果与理论分析结果一致,表明优化设计方法与动力学建模方法的有效性,实验结果证明所设计的变形轮腿式机器人具有较强的机动性与越障性.

摘要： 本文提出一种基于时间弹性带的轨迹规划方法,用于求解移动机器人动态避障问题。轨迹规划需要考虑环境中不确定障碍等因素,因此该方法包含机器人运动速度、运动状态、障碍物等多种约束条件。结合多种约束条件,完成从起始点到目标点的无碰撞轨迹规划,移动机器人实现平稳无碰撞运动。实验结果表明,该方法具有优越的运动学特性和良好的避障规划效果。

摘要： 全局路径规划技术是移动机器人自主导航的关键技术之一,是机器人在路径规划领域的一项重点研究课题。通过对算法进行优化改进以提高移动机器人对环境信息获取的准确度、路径平滑性、减少冗余点和迭代次数便成为移动机器人全局路径规划算法的重点研究对象。本文将全局路径规划分为完备性规划算法和概率完备算法进行分析研究,同时对每种算法进行的优缺点及发展现状和未来趋势进行分析总结;最后指出全局路径规划算法在多算法优势互补融合、多机器人协同规划和结合传感器信息等方面提升和发展。

摘要： 为提高移动机器人的定位可靠性与准确性,设计了一种基于AprilTag标签的视觉定位机器人。首先采用AprilTag标签作为视觉定位标志符获得视觉定位信息,其次融合视觉定位、IMU以及避障信息实现移动机器人的准确定位,再利用改进A;算法完成路径规划,最终实现移动机器人的指定任务。实践表明,移动机器人定位可靠稳固,可满足移动机器人的机能需求。

摘要： 针对蚁群算法计算时间长、收敛速度慢和容易陷入局部最优解等缺点,文中提出一种改进的蚁群算法。首先提出一种方向性信息素,以减少非必要方向的搜索概率,加快算法的收敛速度并避免陷入局部最优解;其次提出一种针对方向性信息素的蒸发函数,使方向性信息素前期挥发速度更慢,以缩短前期蚁群算法找到可行路径的时间,而后期则加快方向性信息素的挥发,避免陷入局部最优解及干扰最短路径。仿真结果表明,相比原始蚁群算法和已有的改进蚁群算法,文中算法在路径长度、搜索时间和迭代次数上都得到明显的提升。通过进行机器人试验得出,改进的蚁群算法可以应用在机器人的全局规划中,且相比原始蚁群算法,该算法路径长度缩短4.27%,运行时间减少4.53%。

摘要： 深度自动编码与Q学习针对移动机器人路径规划的方法提供了全新的思路,利用神经网络的自适应能力,应用梯度下降法等算法计算权值与权重,实现对移动机器人的路径规划。移动机器人通过算法实现的初始化与卷积训练可以使机器人具备较强的交互能力,基于二者建造的移动机器人模型具有良好的并行性、容错性,同时能较快地处理高维数的数据,从而为移动机器人的路径规划贡献力量。

摘要： 在全自主运动控制的移动机器人系统中,自身位姿的估计和校正对于移动机器人的运动至关重要。卡尔曼滤波是解决移动机器人同步定位与地图构建(SLAM)常用方法。相较于卡尔曼滤波,无迹卡尔曼滤波(UKF)无须对复杂的非线性函数进行雅可比矩阵运算。本文基于无迹卡尔曼滤波,根据先验协方差的平方根选择sigma点,计算协方差以及加权均值。用四元数表示姿态,将四元数矢量转换为旋转空间进行矩阵运算,在此基础上设计了一种位姿估计算法——基于四元数平方根的无迹卡尔曼滤波(QSR-UKF)算法。试验将EKF、QSR-UKF、SR-UKFEKF 3种算法的位姿估计结果进行仿真分析,并通过相关定量指标进行了描述,验证了本文算法的有效性。

摘要： 在变化的室内环境中,将D^(*) Lite与人工势场法相结合进行移动机器人路径规划。首先,使用D^(*) Lite初步规划出一条全局最优路径,再通过节点筛选机制来剔除全局路径的冗余节点,使得所规划的路径更加平直;然后,当遇上未知障碍物调用重规划环节时,融合人工势场法,使得重规划的路径与未知障碍物保持在一个安全的距离,避免移动机器人在运动过程中与障碍物发生碰撞;针对人工势场法可能会陷入局部极值的困境,提出一种设置虚拟目标点的方法来解决问题。通过仿真实验,证明改进的算法实现了路径长度、平滑性和安全性的优化,并能在机器人的实际操作中能高效率地完成路径规划。

摘要： 机器人路径规划是机器人领域的一个重要分支,而路径规划算法是机器人的核心内容。本文重点研究路径规划算法,包括基础路径搜索,静态环境、动态环境的路径规划算法,通过仿真实验确定算法的可行性,并进行优化。最后,通过移动机器人实体验证路径规划算法。采用Python作为开发语言,先采用Pycharm作为开发环境并进行算法的实验仿真和对比;随后采用JupyterLab作为开发平台,使移动机器人能按照算法给出的路径移动。实验结果表明该算法可行。

摘要： 本论文阐述了现场移动机器人施工平台,基于计算机视觉系统,该平台能够在最小程度的人工介入情况下,自动建造与安装隔墙板.此次研究将围绕以下几个领域展开叙述,包括①该平台的实地安装和定制化多功能末端执行器;②数字化工作流程,自动化分析建筑构件的几何信息,生成机械臂运动代码,同时实现履带式移动平台、机械臂和末端执行器之间的通讯;③精准组装墙板并通过实时计算机视觉技术,实时纠正机器人末端姿态.这项实验验证了在实际建造中使用具备视觉感知的移动机器人的丰富可能性.

摘要： 移动机器人目前已在军事、工业、民用等各大领域得到广泛应用并得到快速发展,定位导航技术是室内机器人实现智能化和完全自主移动的关键.移动机器人定位与导航技术很多,代表性有路标、红外、超声、激光、视觉以及SLAM等,但单一技术无法解决移动机器人所有场景下的定位导航应用.如SLAM技术是目前移动机器人室内定位导航的主流技术之一,很好地解决了室内环境下移动机器人的精确定位与导航应用,而对于开阔室外空间,SLAM技术因为成本高、覆盖范围有限、受环境特征等因素影响无法得到很好的利用.全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)在开阔的室外环境可获得近乎完美的应用,但在室内和障碍物众多的市区环境,GNSS无法满足应用需求.基于此,本文提出一种融合GNSS、视觉SLAM和INS的移动机器人定位与导航方法,以满足移动机器人室内外大范围的定位与导航应用,详细研究SLAM算法、Kalman预测与估计算法、Kalman关联算法、SLAM/INS/GNSS的融合算法等核心关键技术,在此基础上,给出基于GNSS/SLAM/INS的融合系统的软硬件实现结构.仿真结果表明,融合系统可实现厘米量级的室内外定位精度,在长期GNSS拒绝的环境中可实现约60％的改善.可有效提升单系统定位导航的精度和响应速度,增强移动机器人的作业范围和环境适应性.

摘要： 自主移动机器人属于智能型机器人,是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行于一身的综合系统,近年来移动机器人在交通运输、服务医疗等行业发挥了重要作用,展示了广泛应用前景.路径规划技术是自主移动机器的核心内容之一,是指移动机器人按照具体性能指标(时间或者距离)搜索出一条从起始位置到目标未知的最优或次优路径.针对移动机器人自主路径规划中存在的优化轨迹粗糙、轨迹越界等问题,本文提出了一种改进的运动规划方案.首先对传统A*算法搜索到的离散路径点加入矩形碰撞检测,并依据弧线距离设计了一种自适应权值分配的评估函数,有效提高了前端路径搜索的初始轨迹质量;其次将贝塞尔函数代替传统的多项式优化,利用B样条的凸壳性,设计了一组新的约束条件计算方法,将优化轨迹安全地限制在飞行走廊内,并提高了算法的执行效率;最后本文利用matlab、Prometheus仿真平台对本文算法进行了验证,结果表明:对比标准A*算法,本文改进A*算法运行效率提高了22.5％,转折点数目降低了29.2％;对比多项式优化,本文基于贝塞尔函数的优化方法花费时间降低了10.5％.

摘要： 针对未知环境下移动机器人路径规划和提高自主导航安全性问题,本文提出未知环境下基于行为的移动机器人导航系统设计;根据激光传感器接收的障碍物距离方位信息和视觉传感器接收的行人距离方位信息,将路径规划分成朝着目标点方向直行行为、沿着墙走行为、不安全距离避障行为和避让行人行为;在包含凹凸障碍物和行人的未知环境中进行仿真实验,仿真结果表明,移动机器人能够克服环境中的不确定性,体现了该导航策略的有效性和正确性.

摘要： 本文研究了大坝养护行业自动化的发展现状以及目前水下检测手段的不足之处,分析了大坝水下检测移动机器人的应用需求及意义,对比分析了现有爬壁机器人吸附技术方面的不足,提出了基于非接触旋流吸附技术的大坝水下检测移动机器人,以四轮二吸盘爬壁机器人为研究对象,建立了竖直壁面上移动的爬壁机器人的力学模型,并推导了机器人稳定移动的三个重要条件,即抗滑落、抗滚落、抗倾覆条件,为机器人的设计提供了指导性意见,最后本文展示了大坝水下检测移动机器人的原型样机.

摘要： 本文首先介绍了海康威视公司概况，经营状况，营销网络，业务布局。指出海康机器人可以助力智能物流，移动机器人与智慧内物流，并对移动机器人在物流行业的应用进行了介绍。

摘要： 搭载视觉传感器的移动机器人常伴随辅助人员的操纵控制进行移动与工作,如在灾后救援的任务中,人员操作机器人一同进入倒塌的楼宇,通过视觉系统观察周遭信息进行定位并执行救援作业.然而通过常规手段如操作手柄与传输预编指令,人员难以简单、快速地在任务场景中引导机器人定点移动、定点微调,同时在诸多场景内存在纹理匮乏导致视觉系统无法精准定位.针对移动机器人的精确点引导与定位问题,本文提出一种新颖的基于视觉识别的激光制导方法,仅利用视觉系统识别,通过辅助激光指引目标节点靶向移动,同时利用激光光斑增强机器人视觉自主定位的纹理,并在指引点标定的情况下更新机器人定位坐标消除误差.利用激光特征性强的特点,结合HSV颜色空间设计了一种快速的特征点提取方法,识别并得到激光重心在像素坐标中的位置,增强视觉定位纹理;若指引点被标定,可以利用该中心位置通过视觉三角测量方法对机器人进行精准定位.其次根据激光点与图像中心的偏移量对机器人节点设计了串级PID控制方法,将机器人位姿对准激光点移动,完成半自主视觉识别激光引导任务.分别利用zed_mini双目相机进行了真实激光点图像采集与特征点提取实验,并在amu-普罗米修斯实验仿真平台上对搭载单目相机的移动机器人进行了精确点移动与坐标更新任务实验.实验证明了该方法的可行性与便捷性,在i5-7500k上特征点平均提取时间低于10ms,与实际激光点重心像素坐标误差小于6px.

摘要： 由于传统的监控系统功能单一、位置固定、缺乏实时性,而搭载具备自主导航定位能力的机器人为监控设备具有灵活、可控的特点,可作为移动节点和移动控制器,部署在大型仓库、生产车间等工业及家庭环境中.将智能机器人作为物联网远程监控系统的核心,研究了智能机器人的移动边缘控制器、视频分析处理与软件平台设计,并运用无线通信、传感器、对象识别等多种物联网与通信技术提出可运行的远程视频监控平台系统.

摘要： 定位是移动机器人实现自主要解决的关键问题之一.传统的蒙特卡洛定位算法在进行全局定位时需要产生大量的粒子覆盖整个环境,计算量可能变得非常巨大.为了提高全局定位的效率和准确性,本文对环境中不同区域的特性进行分析,提出了一种基于区域相似性的改进蒙特卡洛定位方法,使样本分布在地图中的高似然区域,而非均匀地分布在整个地图中,从而减少机器人定位需要的粒子数.试验结果表明在不降低定位精度的前提下,本文算法能够有效地控制粒子集的规模.

摘要： 由于传统的智能家居只能静态处理信息,缺乏实时性和准确性,而智能机器人可作为移动节点和移动控制器,实现室内自主导航,在智能家居系统中提供服务.将智能机器人作为物联网智能家居系统的核心,研究了智能机器人的室内导航、智能信息处理与协同组网,介绍了智能家居架构、组网过程、平台设计,并运用物联网技术实现了一套可运行的智能家居系统.

摘要： 机器人身体上作为控制点、质量移动量最大的臀部被设置成局部坐标原点，并且将加速度传感器布置在那里，以便直接测量那个位置上的姿势和加速度，根据ZMP进行姿势控制。并且，在与路面接触的脚上，布置直接测量ZMP和力的地板反作用力传感器和加速度传感器，以便在与ZMP位置最接近的脚上建立ZMP方程，从而实现精确的高速姿势控制。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 本发明公开了移动机器人用手爪、机器人手臂及移动机器人，该手爪包括底板，底板与移动机器人的机械臂固定并随机械臂的旋转而旋转，底板上固定至少一个机械手指，机械手指在机械臂的转动下转动，以拨动门把或者阀门把手或者阀门手轮；本发明通过在机械手指内侧设置带有凸起的手指弹片，通过利用手指弹片的弹性作用可实现穿过门把手，并通过凸起门把手进行固定限位，更好的实现对门把手的开启同时，弹片的固定方式既保证了弹片的固定，又可以起到伸缩的效果。

摘要： 移动机器人(30)具备：驱动部(31)，其对移动速度和行进方向进行变更；检测部(24、25)，其对沿着到目标地点为止的移动路径而配置的多个被检测体(11)进行检测；以及控制部(27)，其取得到由检测部检测出的被检测体为止的距离(Z)和方向(θ)，并算出到被检测体为止的距离和方向满足预定的关系的行进方向，并基于算出的行进方向来对驱动部进行驱动控制。控制部(27)基于到由检测部检测出的被检测体为止的距离和方向，来算出沿着边界(40)而配置的被检测体与移动机器人的当前位置的相对于移动路径正交的方向上的距离(x)，并算出该距离(x)与一定距离(Xref)的差量(δx)，并以使该差量(δx)成为0(零)的方式执行对驱动部的驱动控制，由此能够在通道内将移动机器人尽快地诱导至期望的路径。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 本发明提供一种移动机器人、移动机器人的充电座、移动机器人系统，本发明的充电座用于对照射图案光的移动机器人进行充电，该充电座包括：充电座本体，通过与所述移动机器人对接来进行充电；以及两个以上位置标识，设置于所述充电座本体，当所述图案光照射到表面时，形成与周边部区分开的标记，并相互隔开间隔而设置。

摘要： 提供了一种移动机器人遥控器部件、移动机器人遥控器及机器人系统。其中，移动机器人遥控器部件为与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件，包括壳体(1)和设置于壳体(1)内的核心板(2)，核心板(2)通过第一耦合(4)可拆卸地与多种不同类型的通信模块(3)切换连接，第一耦合(4)用于实现核心板(2)与通信模块(3)之间的数据传输。在需要对移动机器人遥控器中的通信模块进行更换、维护时，可以只替换该通信模块，而不用更换全部的硬件系统，有效地降低了用户的更换成本，提高了设备利用率。