自主机器人

摘要： 据报道,一个欧洲科研团队最近开发了一种可在水下收集垃圾的机器人系统,并成功地进行了原型机的首次测试。该机器人系统由4个自主机器人组成,能通过深度学习算法和声学传感器将垃圾与海洋动植物区分开来。欧盟在“地平线2020”框架下向海底收集垃圾项目资助500万欧元,希望研发机器人系统来收集海底垃圾。现在,这个名为“净海”的联合研究项目成功地完成了原型机的首次测试。该项目由来自5个国家的8个合作团队和49名研究人员共同参与。

摘要： 2022年3月31日,欧盟委员会科学和知识服务机构联合研究中心发布《人工智能观察指数》(AIWatch Index)报告,围绕AI领域的全球视野、产业、研发(R&D)、技术和社会五个维度展开,涉及22个指标。主要结论如下:全球AI格局、产业和研发维度上,美国处于全球领先地位,其次是中国和欧盟。美国在AI服务、音频和自然语言处理、自主机器人以及联网和自动驾驶汽车等多个AI领域具有相对优势,拥有一批以AI为核心的业务、开发公司,并大量从事专利申请和前沿研究。

摘要： 为了进一步降低视觉系统在微机器人上应用的成本,提出了一种基于STM32F103的微型机器人嵌入式仿生视觉系统。视觉系统的灵感取自蝗虫的小叶巨型运动探测器(LGMD)视觉网络,研究表明,该网络对快速接近的物体有准确的响应,能够有效引导微机器人在动态环境下自主避碰。通过降低LGMD网络的灰度等级,减小输入图像大小,使其能够应用在计算资源有限的嵌入式微系统上。通过离线测试验证:该系统的可靠性和鲁棒性,可应用于群机器人的自主避碰。

摘要： 无论是PC还是手机都不是智能终端,而是信息终端,智能汽车才是真正意义上第一个智能终端,是人类历史上第一个大规模在自然场景中应用的自主机器人,真实具备了可称之为机器“人”的自主行为—感知、决策、路径规划和人机交互的能力。而目前智能汽车发展的核心瓶颈是算力不足,汽车智能芯片成为决定胜负的重要筹码。

摘要： 无处不在的物联网智能微系统、可穿戴设备、自动驾驶、自主机器人……人们日常使用的电器正在快速地更新换代。应用物联网与自治系统的智能电子科技给人们带来的便利体现在生活的方方面面。这是怎么做到的?在未来,人能与机器合二为一吗?有了人工智能,人类会不会失业?普通人很难窥见其中的奥秘。物联网有效打破了以往的信息孤岛,加速了人类交互方式的转换。这种由多项信息技术融合而成的新型技术体系,被看作是继计算机、互联网之后,世界信息产业迎来第三次发展浪潮的标志。

摘要： 激光雷达数据匹配是自主机器人定位与建图中的关键技术之一.目前,匹配算法普遍存在对初值敏感、计算量大等问题.针对该问题,结合特征提取和迭代最临近点(Iterative Clo-sest Point,ICP)算法的特点,提出了一种新的匹配算法.首先根据激光雷达扫描数据计算相邻点的斜率差,将点集数据进行分割,并提取角点和线段特征;然后使用特征点的特征值寻找对应点;最后按照IC P算法原理计算变换矩阵.通过使用特征点进行匹配,降低了对初值的依赖性.在计算点集匹配距离误差时,使用线段间的距离代替两点间距离,避免了因线段特征的长度误差导致的匹配误差,进一步提高了匹配的精度.经过实验验证,该算法计算量较小,单次匹配和连续多次匹配均能获得较精确的结果.与ICP算法和概率栅格相关性方法(Correlative Scan M atching,CSM)相比,该算法的匹配精度甚至更好.

摘要： 激光雷达数据匹配是自主机器人定位与建图中的关键技术之一.目前,匹配算法普遍存在对初值敏感、计算量大等问题.针对该问题,结合特征提取和迭代最临近点(Iterative Closest Point,ICP)算法的特点,提出了一种新的匹配算法.首先根据激光雷达扫描数据计算相邻点的斜率差,将点集数据进行分割,并提取角点和线段特征;然后使用特征点的特征值寻找对应点;最后按照ICP算法原理计算变换矩阵.通过使用特征点进行匹配,降低了对初值的依赖性.在计算点集匹配距离误差时,使用线段间的距离代替两点间距离,避免了因线段特征的长度误差导致的匹配误差,进一步提高了匹配的精度.经过实验验证,该算法计算量较小,单次匹配和连续多次匹配均能获得较精确的结果.与ICP算法和概率栅格相关性方法(Correlative Scan Matching,CSM)相比,该算法的匹配精度甚至更好.

摘要： 自主机器人定位中,从激光雷达扫描数据提取出精确的环境特征将能大幅提高即时定位与构图(Simultaneous localization and mapping,SLAM)技术中匹配的速度.目前,特征提取算法大多采用迭代计算的方法,计算复杂度高,计算量较大.针对此问题,提出了一种角点特征的提取方法.该方法避免了迭代计算,通过角点定位对分割结果进行修正,在保证精度的前提下,使用两点拟合直线代替了最小二乘法.首先,使用激光雷达获得的扫描点对应矢径长度和角度,计算相邻点的斜率差,对点集进行初始分割.然后,计算分割后每部分点集对应线段的斜率,对过分割的点集进行合并.最后,通过计算相邻两直线的交点对角点特征进行定位和提取.通过实验验证,该算法能够准确地提取出数据帧中的角点特征,并且具有较好的位置精度和计算效率.

摘要： 自主机器人是一类运行在开放环境下具有自主行为的复杂信息物理系统,软件是其核心和关键,提供计算、控制、决策等多样化功能,负责驱动机器人安全、灵活和高效地运行.自主机器人软件的开发面临着来自系统自身、外部环境和现实约束等复杂性带来的诸多挑战.自主机器人软件工程是一个多学科交叉的新兴研究领域,旨在为自主机器人软件的开发、运行和维护提供工程化的方法、技术和平台支持,其研究与实践近年来引起学术界和工业界的高度关注并取得了长足进步.本文围绕三个方面的研究问题,综述了自主机器人软件工程的研究与进展:(1)深入分析了自主机器人软件的特点及其开发复杂性;(2)系统概括了自主机器人软件工程的现有研究方向及已有成果;(3)详细讨论了自主机器人软件工程当前研究的局限性及未来的机遇.

摘要： 针对在有障碍物场地中感知范围受限的群机器人协同围捕问题,本文首先给出了机器人个体、障碍物、目标的模型,并用数学形式对围捕任务进行描述,在此基础上提出了机器人个体基于简化虚拟速度和基于航向避障的自主围捕控制律.基于简化虚拟速度模型的控制律使得机器人能自主地围捕目标同时保持与同伴的距离避免互撞;基于航向的避障方法提升了个体的避障效率,避免斥力避障方法导致的死锁问题.其次本文证明了在该控制律下系统的稳定性.仿真结果表明,该算法在有效围捕目标的同时能够高效地避开障碍物,具有对复杂环境的适应性.最后本文分析了与其他方法相 该算法的优点.

摘要： 为解决传统蓄电池机器人能量密度低、充电时间长等问题,采用质子交换膜燃料电池与镍氢电池混合构成自主机器人多能源动力系统的方案,并对动力系统拓扑结构及优化目标进行了分析．分别设计动力系统在启动、加载、制动及匀速运动工作模式下的能量流控制策略,并根据机器人运行轨迹及实时运行状态切换各模式下相应控制器对系统进行控制．仿真结果表明：多模型控制能提高整个动力系统的经济性,且燃料电池得到了保护．

摘要： 惯性和视觉传感器是自主机器人普遍采用的两种机载传感器。将惯性与视觉信息相结合,有利于充分利用不同的传感信息估计机器人的运动与位姿。本文对基于惯性与视觉传感器的定位方法进行了综述,并将惯性与视觉信息的基本结合方法分为三类,分别为矫正、综合和融合。对上述三类基本方法分别进行了分析与讨论,并给出了部分仿真结果以便对不同的方法进行评价与对比。

摘要： 针对装配超声波距离传感器的自主机器人定位问题,应用扩展卡尔曼滤波估计方法估计超声波距离读数所属的特征.将对称扰动模型应用于传感器环境几何特征的配对,解决传统概率模型在某些情况下协方差矩阵将会变奇异问题.用马氏距离作为估计阈值的判据,实现了传感器所在环境地图的重构,并且按照基于地图匹配定位方法实现了自主机器人的定位.

摘要： 根据故障发生前的历史数据,本文提出了一种基于日志的自主机器人控制系统故障恢复方法.以事务作为故障恢复的原子单位,自主机器人在执行机械动作前把事务登记到日志中.故障恢复时,从日志中检索出相应的事务,重做或者撤销.故障恢复方法通过建立具有平衡点的日志文件和重新开始文件加快故障恢复速度,并采用镜像技术恢复控制硬件故障.攀爬机器人控制系统测试表明:基于日志的控制系统故障恢复方法减少了故障恢复时间,继承了故障前的控制工作,提高了系统的稳健性.

摘要： 在介绍人工进化研究状况的基础上,着重阐述了进化机器人学的关键问题:基本概念、进化技术、进化计算和实验研究方法等,探索了进化机器人学未来的研究趋势及所面临的挑战.

摘要： 本文将惯性导航技术应用于掘进机控制系统,构成自主掘进机器人,通过惯性测量系统获得的机器人的位置及姿态信息和手臂姿态信息,根据下达的作业要求和轨迹跟踪控制模块产生的轨迹约束,计算出实时的作业控制规划,进行姿态分析和运动控制,自主地跟踪预先给定的三维轨迹,完成机器人的自主移动控制.

摘要： 本文将惯性导航技术应用于掘进机控制系统,构成自主掘进机器人,通过惯性测量系统获得的机器人的位置及姿态信息和手臂姿态信息,根据下达的作业要求和轨迹跟踪控制模块产生的轨迹约束,计算出实时的作业控制规划,进行姿态分析和运动控制,自主地跟踪预先给定的三维轨迹,完成机器人的自主移动控制.

摘要： 本文将惯性导航技术应用于掘进机控制系统,构成自主掘进机器人,通过惯性测量系统获得的机器人的位置及姿态信息和手臂姿态信息,根据下达的作业要求和轨迹跟踪控制模块产生的轨迹约束,计算出实时的作业控制规划,进行姿态分析和运动控制,自主地跟踪预先给定的三维轨迹,完成机器人的自主移动控制.

摘要： 本文将惯性导航技术应用于掘进机控制系统,构成自主掘进机器人,通过惯性测量系统获得的机器人的位置及姿态信息和手臂姿态信息,根据下达的作业要求和轨迹跟踪控制模块产生的轨迹约束,计算出实时的作业控制规划,进行姿态分析和运动控制,自主地跟踪预先给定的三维轨迹,完成机器人的自主移动控制.

摘要： 本文将惯性导航技术应用于掘进机控制系统,构成自主掘进机器人,通过惯性测量系统获得的机器人的位置及姿态信息和手臂姿态信息,根据下达的作业要求和轨迹跟踪控制模块产生的轨迹约束,计算出实时的作业控制规划,进行姿态分析和运动控制,自主地跟踪预先给定的三维轨迹,完成机器人的自主移动控制.

摘要： 用于对可移动机器人单元进行自主导航的方法和具有机器人单元的机器人系统。本发明基于尤其是至少作为SLAM方法的一部分用于对可移动机器人单元进行自主导航的方法，其中在至少一个方法步骤中，借助于检测单元从围绕检测单元的环境中检测多个虚拟点，其中在至少另一方法步骤中，借助于控制和/或调节单元为了确定机器人单元的位置和/或运动和/或为了检测环境根据所检测的虚拟点解决图论的优化问题。提出，在至少一个方法步骤中，借助于控制和/或调节单元根据多个虚拟点中的至少一组虚拟点确定至少一个虚拟平面，其中在至少一个方法步骤中为了确定机器人单元的位置和/或运动和/或为了表示环境借助于控制和/或调节单元使用所确定的虚拟平面来解决图论的优化问题。

摘要： 一种自主地板清洁机器人，其包括机器人主体，其限定向前驱动方向；控制器，其被所述机器人主体支撑；驱动器，其支撑所述机器人主体，并且被构造为响应于来自所述控制器的指令而操纵所述机器人越过表面；垫保持器，其布置在所述机器人主体的底侧，并且被构造为在所述清洁机器人的操作过程中保持可移除的清洁垫；和垫传感器，其布置为感测由所述垫保持器保持的清洁垫的特征，并产生相应信号。所述控制器响应于由所述垫传感器产生的信号，并被构造为依照从一组多种机器人清洁模式中根据所述垫传感器产生的信号选择的清洁模式控制所述机器人。

摘要： 本发明揭示了一种自主机器人的防跌落行进方法，该自主机器人设置有悬崖传感器，方法包括：确定自主机器人是否处于悬崖位置；当自主机器人处于悬崖位置时，自主机器人执行防跌落运动；其中，防跌落运动包括：自主机器人由悬崖位置为起始，朝着任意远离悬崖的方向运动，随后再朝着贴近悬崖的方向运动，直至自主机器人运行至下一悬崖位置或遭遇障碍物。本发明所揭示技术方案，能够帮助自主机器人快速试探出悬崖的边界，并高效地在悬崖地形附近执行清洁工作。本发明同时还揭示了一种自主机器人，能够按照本发明所述方法行进，在避免跌落的前提下清扫悬崖区域，提升了清扫覆盖率。

摘要： 本发明公开了一种无网络下自主机器人与工作机器间通信方法、设备和介质，方法包括以下步骤：根据自主机器人ID生成第一二维码；将第一二维码展示于工作机器的扫描框中，令工作机器识别自主机器人；自主机器人接收工作机器的操作请求并执行与操作请求对应的操作内容。本发明通过二维码完成自主机器人与工作机器的数据交互，解决了无网络环境（信号屏蔽环境）下自主机器人与工作机器无法通信的问题；同时使用的二维码具有人不可识别，机器可以识别特性，有良好保密效果。本发明会根据不同的操作指令建立不同的二维码以完成数据交互，保障了通信的及时化和有效化，有较强的时效性。

摘要： 本申请提供了一种自主机器人水下无线充电方法及水下自主机器人。所述自主机器人水下无线充电方法包括：获取水下充电装置位置，向水下充电装置靠近；在距离水下充电装置预定距离后，使用对准激光接收组通过激光对准的方式，调整自主机器人相对于水下充电装置的姿态至第一姿态，并判断在第一姿态下，自主机器人的对准检测激光接收器是否接受到水下充电装置所传递的对准检测激光发送器所发出的激光信号，若是，则自主机器人与水下充电装置对准完成；使处于第一姿态下的自主机器人以当前姿态向水下充电装置靠近并进行对接，对接完成后进行充电。采用本申请的自主机器人水下无线充电方法方法更为简单，成本低，且对自主机器人的技术要求低，计算量小。

摘要： 本发明公开一种自主机器人的控制方法及自主机器人，自主机器人的控制方法包括以下步骤：获取各测距传感器与障碍物的间距；当确定其中一测距传感器与障碍物的第一间距小于或等于第一预设间距时，获取该测距传感器与第一沿边传感器形成的圆心角的角度值；控制机器人主体旋转角度值，以使第一沿边传感器转动至与障碍物保持第一预设间距。本发明自主机器人提高了自主机器人的沿边性能及实用性。

摘要： 本发明公开了一种自主机器人的行进控制方法、自主机器人及存储介质，该自主机器人的底部设置有至少两组下视传感器，每组下视传感器包括相对应的信号发射端和信号接收端，下视传感器用于检测悬崖，该方法包括：交替地选取信号发射端发射信号；依据对应的信号接收端所检测到的信号，控制自主机器人对悬崖进行规避。本申请能够在准确定位悬崖方位的同时实现提高悬崖检测的准确度。

摘要： 本发明揭示了一种自主机器人的防跌落行进方法，该自主机器人设置有悬崖传感器，方法包括：确定自主机器人是否处于悬崖位置；当自主机器人处于悬崖位置时，自主机器人执行防跌落运动；其中，防跌落运动包括：自主机器人由悬崖位置为起始，朝着任意远离悬崖的方向运动，随后再朝着贴近悬崖的方向运动，直至自主机器人运行至下一悬崖位置或遭遇障碍物。本发明所揭示技术方案，能够帮助自主机器人快速试探出悬崖的边界，并高效地在悬崖地形附近执行清洁工作。本发明同时还揭示了一种自主机器人，能够按照本发明所述方法行进，在避免跌落的前提下清扫悬崖区域，提升了清扫覆盖率。

摘要： 本公开提供一种仿生自主机器人自主避障系统，包括：机器人本体，所述机器人本体包括躯干部、腿部及运动控制机构，四所述腿部通过所述运动控制机构分别配置于所述躯干部的四端；环境感知系统，用于获取所述机器人本体的周围环境信息；防撞传感器系统，用于实时检测机身周围是否存在碰撞的可能性，实现自主避障功能；中央控制器，用于所述环境感知系统及所述防撞传感器系统的数据信息的转换和传递；上位机，用于对所述中央控制器反馈的数据信息进行处理，进行环境重现、路径规划和自动避障；所述运动控制机构，所述环境感知系统，所述防撞传感器系统通过所述中央控制器与所述上位机连接。

摘要： 本发明公开了一种无网络下自主机器人与工作机器间通信方法、设备和介质，方法包括以下步骤：根据自主机器人ID生成第一二维码；将第一二维码展示于工作机器的扫描框中，令工作机器识别自主机器人；自主机器人接收工作机器的操作请求并执行与操作请求对应的操作内容。本发明通过二维码完成自主机器人与工作机器的数据交互，解决了无网络环境（信号屏蔽环境）下自主机器人与工作机器无法通信的问题；同时使用的二维码具有人不可识别，机器可以识别特性，有良好保密效果。本发明会根据不同的操作指令建立不同的二维码以完成数据交互，保障了通信的及时化和有效化，有较强的时效性。