接近觉传感器的研究现状和发展趋势

接近觉传感器在机器人实现目标的识别、定位与跟踪，以及运动中的避障等各种智能中发挥着重要作用。通过机器人能够感知到与对象物之间的接近程度，从而实现无冲击接近，避免碰撞和抓取操作。文中介绍了接近觉传感器的工作原理和研究现状，并列举了部分应用实例。结合现代传感器的发展，对接近觉传感器的发展趋势作了分析。     

基于视觉引导的Baxter机器人运动控制研究

高速和高精度的传统工业机器人已经广泛应用于制造业,但是传统工业机器人只能工作在结构化及封闭的环境中,从而限制了其应用领域。能够跟人协作互动、本质安全的智能协作机器人突破了传统工业机器人的环境限制,具有广阔应用前景。采用最新的智能协作机器人Baxter作为平台,介绍了双臂智能协作机器人Baxter的系统组成,分析了机器人操作系统(robot operating system,ROS)的通信机制,设计了基于视觉引导的智能协作机器人运动控制软件。机器人控制软件由视觉定位软件模块和手臂引导抓取软件模块组成,通过ROS的消息主题机制及ROS服务器来实现机器人手臂运动控制。实验结果证明,设计的控制软件能够准确控制Baxter机器人识别和抓取目标物体。     

小型智能家居机器人的设计与实现

为实现低配机器人完成较高智能的服务, 设计并实现了一款小型智能家居机器人。 该机器人能高效、 自 主地建立环境地图, 规划出最优路径到达目标点, 从目标点取物后沿原路返回。 机器人通过红外低配传感器感 知未知环境, 并建立栅格地图; 通过宽度优先搜索规划出两点间的最优路径。 采用北京博创的“创意之星冶模 块化机器人平台设计并搭建了一款具有抓取功能的轮式机器人, 将提出的算法在机器人上进行了实现。 实验 表明, 提出的算法可在低配机器人上实现并完成指定的功能, 该机器人适用于家居环境, 能辅助老年人完成一 定的取物操作, 对机器人的发展起到了积极的推动作用。     

双智能小车设计

设计一款双智能小车.采用AT89S52单片机为控制中心,L298N控制电机转动,红外传感器RPR220识别跑道,颜色传感器TCS230识别路灯颜色,光反射式接近开关方法测量智能小车运动过程中的距离.电路结构简单,设计比较容易实现.     

基于感兴趣区域的机器人抓取系统

智能抓取机器人能够代替人类完成高强度工作,为实现物体的准确定位,提升机器人抓取的成功率,对基于感兴趣区域的机器人抓取系统进行研究。对深度相机进行标定,对深度卷积神经网络损失函数进行改进,使用焦点函数代替传统的交叉熵函数,训练模型,得到目标的类别、二维包络框中目标的像素坐标值与深度值等信息。利用手眼标定方法将深度传感器坐标转换到机械臂基坐标系下,依据相机成像原理完成物体的定位。通过机器人逆运动学求解关节角度,驱动机器人实现抓取。对实验过程进行分析,在aubo_i5机械臂上进行实验验证。实验结果表明,目标的识别定位误差较小,平均精度值提升了2.36%,抓取的平均成功率达到93.4%,较改进前提升了13.4%,能够满足机器人抓取的需求。     

半智能排爆机器人单手双目手眼系统的研究

针对目前排爆机器人手动控制方式的不足,研究和开发了一个单手双目手眼系统用于半智能排爆机器人的自动控制.单手双目手眼系统是半智能排爆机器人的重要组成部分和关键技术,该视觉系统利用双目立体视觉原理,采用Matlab7.0作为运算引擎,调用机器视觉处理软件EVision6.2中的EasyMatch模式匹配库进行立体图像匹配,能实时捕获排爆机器人周围的图像信息、进行摄像机标定、图像预处理、立体图像匹配、确定机器人未端手爪与可疑目标物的相对位置坐标,并把图像实时显示在控制台,自动控制手臂靠近并准确地抓取可疑目标物.该半智能排爆机器人成功地抓取实验,表明了该立体视觉系统在精度上能够满足半智能排爆机器人的项目要求.     

半智能排爆机器人的单手双目手眼系统

针对目前排爆机器人手动控制方式的不足,研究和开发了一个单手双目手眼系统用于半智能排爆机器人的自动控制.该系统基于双目视觉原理,采用Matlab7.0作为运算引擎,调用机器视觉软件eVision6.2中的EasyMatch 模式匹配库进行立体匹配,实时捕获图像,进行摄像机标定、图像预处理和匹配,确定可疑目标物的坐标,并把图像实时显示在控制台,自动控制手臂靠近并准确抓取可疑目标物.该半智能排爆机器人抓取实验的相对误差小于2.54%,表明该立体视觉系统在精度上能满足半智能排爆机器人的要求.     

对工业机器人抓取技术的研究

为实现工业机器人能实现自主识别并抓取指定的目标,提出了一种基于数字图像处理和网络通信的解决方法。方法中采用选择式掩膜平滑方法对图像进行滤波,采用了区域生长法和边界跟踪进行轮廓提取,实现对目标物质心的标记以及对目标物方位、角度的确定,使用网络通信将目标物数据发送给工业机器人,后者实现抓取。试验结果表明,该方法在结构环境下能够获得较好的识别及定位效果,为工业机器人抓取提供了目标信息。     

一种基于视觉信息的自主搬运机器人

提出了一种利用视觉信息进行定位和抓取的自主机器人搬运系统,此系统由带有两自由度操作手的轮式移动机器人和远程控制站组成。机器人利用视觉系统识别路标信息,采用MonteCarlo方法进行自定位。当靠近目标物体时,机器人利用视觉系统识别目标,并在利用该信息引导下自动抓取。由于机器人的运行是靠视觉系统获取的路标信息和目标物体信息引导的,同时具有遥操作控制功能,因此该系统能轻松完成复杂环境下搬运物体的任务。     

基于改进的FREAK算法的机器人抓取系统

为了解决工业机器人对带有复杂纹理的平面型工件的识别与定位问题,将机器视觉技术与工业机器人相结合。利用改进的FREAK算法对目标工件进行快速识别,并根据工件的形状和单应矩阵计算出工件的形心坐标和旋转角度,再结合双目视觉系统,获取机器人抓取点的三维位姿信息,引导SCARA机器人抓取目标工件。实验结果表明:在复杂的工业环境下,机器人抓取系统能够准确识别出目标工件,具有良好的鲁棒性,同时也满足工业生产的实时性要求。     

嵌入式智能用电系统设计

针对普通家电智能用电问题,设计了一个可对普通家电进行远程监控和实时电价控制,实现用电的高效化和智能化的家居用电控制系统,包括设计并实现可使普通家电能够智能用电的智能开关和可确定实时电价用电时机的模拟智能电表.     

基于STC89C52控制系统的校园送餐机器人设计

针对校园安全和学生送餐需求,设计了一种以STC89C52单片机为控制核心的全自动校园送餐机器人。送餐机器人由通过吸盘式直流牵引电磁铁连接的自主行走单元和外卖箱单元组成。控制系统作为送餐机器人的核心,由主控模块、红外传感器模块、超声波避障模块、电机驱动模块、电源模块等部分组成,具有路径识别和自主避障的功能,可以准确地识别目标路径。自主行走单元系统采用PWM调控机器人的速度,安装在机器人底盘上的新型集成红外传感器DRS3100对轨道形状及宽度进行循迹,并将检测到的信号传输给STC89C52,控制机器人左右电机的运转,进而调整运行方向或停止。应用超声波测距模块,通过单片机及程序的控制使送餐机器人在检测到距离障碍物20 cm左右时停止工作。使用运动函数控制机器人的动作完成全自动化送餐。在试制的样机上进行了机器人控制系统性能测试,实验结果表明,该送餐机器人运动平稳,适应能力强,具有很高的实用价值。     

磁阻式与霍尔式接近开关性能比较

介绍了磁阻式接近开关和霍尔式接近开关的工作原理及信号处理电路,并对二者的动态特性进行了测量和分析.实验表明:磁阻式接近开关动态特性优于霍尔式接近开关,该接近开关灵敏度高,稳定性好,且成本低,可替代霍尔式接近开关,用于铁磁性材料检测和控制.     

五自由度装配机器人及其微机控制实验系统

为开展非确定环境下机器人智能装配策略的研究,对原示教－再现型四自由度ＳＣＡＲＡ装配机器人进行了改造,使其变成微机控制的五自由度装配机器人,并建立了基于力／位姿信息的装配状态监控实验系统,针对实际产品３ＳＥ３行程开关芯体与壳体的装配过程进行了插装装配控制策略的研究。     

基于图像特征的智能肺癌识别

提出一种基于图像特征进行计算机辅助医学诊断的智能算法。该算法使用神经网络技术有效地从彩色细胞切片图像中识别出肺癌细胞。首先，通过图像预处理和图像分割技术提取出切片图像中细胞的形状和颜色特征。接着，将这些图像特征输入训练好的肺癌分类识别神经网络，智能地识别出肺癌细胞。     

基于GPRS的机器人远程控制系统研究

设计了一种基于DSP和ARM双核处理器的新型无线远程机器人控制系统,该控制系统不仅能够实现机器人的自主工作、智能控制,而且还可以通过GPRS无线网络实现对机器人的远程控制．对该控制系统的硬件设计和软件开发进行介绍．样机试验表明,该控制器可靠性高,试验结果达到预期的设计要求,具有广阔的应用前景．     

基于MATLAB/Stateflow的助老服务机器人逻辑控制仿真

助老服务机器人是一种可以为老年人提供助行、陪伴和护理等日常服务的机器人.该文提出了一种具有助行和护理功能的助老服务机器人并对其总体结构进行了设计.根据助老服务机器人的功能特点将其划分为行走、取物、人体监测和语音交互4种工作模式.基于MATLAB/Stateflow图形化设计与开发工具对助老服务机器人的主要功能模块进行逻辑建模与仿真.仿真结果表明,该控制模型可以模拟助老服务机器人的实际工作过程,为助老服务机器人控制系统的设计与实现提供了理论依据.     

基于AT89S51和RE200B的教室照明节能控制系统设计

为了实现对教室照明系统的智能控制和节约用电,设计了基于单片机和热释电红外传感器的教室照明节能控制系统.该系统以AT89S51单片机作为主控芯片,利用人体的恒温特性,采用热释电红外传感器RE200B探测人体的存在,用光敏电阻检测当前环境的光照强度,对教室照明灯实行分区控制的策略,从而实现了对教室照明系统的智能和节能控制.     

基于Mobile-C移动代理的移动机器人的控制

本文提出一种使用Mobile-C移动代理控制移动机器人的方法,详细介绍了Mobile-C的结构和报文格式,以及与Ch结合的优势.机器人通过Mobile-C移动代理的控制,可以在运行中动态地切换成新的算法,来处理意料之外的情况.文章最后用一个分布式应用的实验说明了Mobile-C移动代理控制机器人的方法.     

一种新型智能开关装置设计

设计了一种新型智能开关装置，它包括开关外壳和智能控制模块。开关外壳分上壳体和下壳体，使用卡扣安装在已有开关上，其结构紧凑，安装方便。智能控制模块包括图像采集、光强检测、红外信号遥控及开关识别、电机驱动、液晶显示等，可实现智能识别、远程红外遥控、光强感应等功能，具有智能化程度高、设计人性化等特点。