国家高技术研究发展计划(2012AA041403)
- 作品数：19 被引量：180H指数：7
- 相关作者：刘景泰陈卫东孙雷于宁波王景川更多>>
- 相关机构：南开大学上海交通大学哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程天文地球更多>>
- 一种基于RGB-D SLAM的移动机器人定位和运动规划与控制方法被引量：4
- 2015年
- 移动机器人通常需要搭载多种传感设备以获取自身和周边环境的信息,导致系统过于复杂,且成本高昂.文章建立了一种低成本移动机器人系统,使用基础运动底盘,搭载单一的通用RGB-D传感器,在ROS开源环境下,运行RGB-D SLAM算法、点云分割算法和反馈镇定控制器,实现了移动机器人的自身定位、障碍检测、运动规划与控制,并能同时建立三维空间地图.实验表明,文章系统具有出色的定位与运动控制效果,成功检测并规避障碍物,建图效果良好,并且精度较高,重复性好.此外,系统结构简便,通用性好,可在家庭服务等环境和任务方面取得广泛应用.
- 于宁波李元徐昌刘景泰
- 关键词：移动机器人运动控制SLAM
- 基于概率栅格地图的移动机器人可定位性估计被引量：8
- 2012年
- 基于广泛使用的概率栅格地图,提出了一种移动机器人可定位性估计方法.通过对定位Fisher信息矩阵进行栅格离散化,提出了静态可定位性矩阵,该矩阵适用于已知地图条件下的离线估计.在此基础上,针对在线估计中环境存在的非预期动态变化问题,采用局部感知的未知障碍物影响因子来修正静态可定位性矩阵,进而得到动态可定位性矩阵,该矩阵定量描述了机器人可定位性能力及其方向性.各种典型环境下的机器人实验结果表明了所提方法的有效性.
- 王炜陈卫东王勇
- 关键词：信息矩阵移动机器人
- 面向数据过程的机器人3维喷绘作业工艺的设计与优化
- 2013年
- 针对3维喷绘机器人喷绘作业,面向从3维喷绘数据到3维喷绘作品的数据过程,设计了一套喷绘作业标准化工艺流程.为了进一步提高3维喷绘作品的喷绘匹配精度,从影响精度的喷墨头角度、机械偏差、喷绘策略3个方面出发,提出3种优化方法,作为优化环节加入到喷绘作业工艺流程中.最后,通过仿真环境下的虚拟运行实验以及实际喷绘作业,验证了该标准化工艺流程的可行性及优化方法的有效性.
- 钱海力王鸿鹏张森陈新伟刘景泰
- 用于协作搬运的全方位移动式多AGV系统被引量：3
- 2013年
- 提出了一种基于麦卡纳姆轮的用于协作搬运的全方位移动式多自动导引车(AGV)系统,该系统中单个AGV可以实现全方位运动,通过激光及加速度计的信息融合定位后,多台AGV可以任意角度组成编队组合在一起运动,在狭小的空间中实现大型复杂零部件的搬运与装配,实验验证了该系统的可行性.
- 曹其新杜建军冷春涛朱笑笑
- 关键词：自动导引车
- 面向拥挤环境的移动机器人改进粒子滤波定位被引量：5
- 2012年
- 在动态变化的拥挤环境中,移动机器人的传统地图匹配定位算法会由于观测信息的剧烈变化,导致定位性能明显下降甚至完全失效.对此本文提出了一种基于可定位性估计的改进粒子滤波定位算法.本算法一方面借助观测模型的可定位性矩阵估计激光测距仪观测数据的可信度,另一方面通过预测模型的协方差矩阵估计里程计数据的可信度,进而根据这两个指标调节观测信息对预测位姿的修正值.在多种典型走廊环境中,与经典粒子滤波定位算法做了对比实验,结果表明了本文算法对提高复杂环境下移动机器人定位性能的有效性.
- 王勇王勇王勇陈卫东
- 关键词：粒子滤波移动机器人
- 面向动态高遮挡环境的移动机器人自适应位姿跟踪算法被引量：6
- 2015年
- 在不同动态、高遮挡场景下(比如食堂、地铁站等),障碍物遮挡的程度各有区别,而地图的特征也不尽相同,移动机器人的位姿跟踪精度会受到较大的影响.针对上述问题,本文提出了一种自适应位姿跟踪算法.核心思想是利用移动机器人定位能力,对粒子滤波中基于里程计的建议分布函数进行修正,以此得到准确、鲁棒的定位结果.其中,定位能力不仅可以反映已知地图(不同场景和噪声)还能反映动态障碍物给定位带来的影响.进而,为了保证算法在不同动态、高遮挡场景下的鲁棒性,对融合过程中调节激光观测和里程计测量之间可信度的参数进行了改进设计.通过仿真和实验,验证了改进的两传感器可信度参数的有效性,同时,也验证了本文算法在动态、高遮挡场景下具有较好的定位精度和鲁棒性.
- 王勇王勇陈卫东王景川
- 关键词：移动机器人粒子滤波自适应算法
- 基于共享控制的人机灵巧力触觉交互系统设计与实现被引量：21
- 2017年
- 人能够在复杂感知的相互协调下做出决策并完成灵巧操作。将视听觉和力触觉等不同模态相融合,可以提高操作者对虚拟场景或远程环境的感知,进而改善操作效果。如何协调人的操作和虚拟环境中目标机器人系统的自主性,则是人机交互中的一个关键问题。为此,本文基于Unity3D引擎建立了虚拟场景,并实现了omega.7力反馈平台与虚拟场景之间的通信。进而,创建了基于碰撞检测的虚拟距离传感器,实现了虚拟场景中目标机器人对周围环境的探测。然后,设计实现了人机力触觉交互共享控制算法,将人的智能决策与灵巧操作优势同目标机器人的自主算法相融合,使得目标机器人系统的控制权限可以在人手操作和机器人自主算法之间连续平滑转移。由此,实现了人与虚拟环境和目标机器人之间功能多样、场景逼真的视听觉和灵巧力触觉多模态交互,从而为医学、康复、军事、娱乐等领域中的人机交互提供了一种解决方案。
- 于宁波李思宜赵营泉王奎徐昌
- 关键词：虚拟传感器
- 面向智能家居/智慧生活的服务机器人技术与系统被引量：17
- 2016年
- 随着机器人技术的发展以及服务机器人形态的日益丰富,智能家居/智慧生活逐渐成为一种未来的生活方式。文章探索了智能家居和智慧生活的服务机器人技术与系统,在其众多的关键技术中,重点探讨了面向服务机器人的云端融合技术以及高用户体验度的人-机器人交互技术。并以家庭服务机器人为例,实现了基于微信和语音云的人-机器人交互方式,验证了基于云架构的家庭服务机器人体系结构的可行性。文章所提出的服务机器人技术与系统是智能家居、智慧生活的一种实现方式,为未来形形色色的服务机器人技术方案提供了一些思路。
- 刘景泰张森孙月
- 关键词：服务机器人智能家居
- 面向非完全姿态约束问题的旋转矩阵群中的垂线理论被引量：2
- 2018年
- 在很多机器人领域,有很多给定任务要求并不需要3维空间的完整姿态约束,而是只限定了目标姿态某一轴的方向.这类问题称为非完全姿态约束问题.针对该问题,定义了旋转矩阵群中测地线的垂足和垂线,并给出了其解析表达式.基于垂线理论,提出了沿垂线规划的点到点轨迹生成算法.最后通过仿真实验求解操作臂的轨迹规划问题,仿真以6自由度的PUMA 560为平台,并依次固定第6关节、第4关节得到5自由度和4自由度的操作臂.提出的算法不仅适用于具有功能冗余的6自由度操作臂,也可应用于不具有冗余特性的5自由度和4自由度操作臂.实验结果验证了提出的理论和算法在解决非完全姿态约束问题上的通用性.同时,该算法还能避免参数表示方法中的奇异性问题.
- 李高峰许杉孙雷孙雷
- 运动控制系统课程体系改进与创新被引量：9
- 2013年
- 通过对上海交通大学自动化系本科生、研究生教学实践的研究改进、创新人才培养方法的推广应用,建立了理论教学与创新实践相结合的运动控制系统课程新教学方法。在"十一五"教材的基础上,通过增加新内容和丰富教学参考书,研制应用于实践教学的机器人系统,创建竞赛机器人实验室,突破传统的训练式教育模式,建立了以人工智能和机器人为主题、以创新实践与国际化为手段的运动控制系统课程教学新模式,为自动化专业运动控制系统课程体系建设积累了经验。
- 陈卫东韩兵杨明王景川卢俊国
- 关键词：自动化运动控制教学改革
