简便高精度的机器人手眼视觉标定方法

对摄像机成像模型进行了分析,论述了机器人手眼系统标定原理。在此基础上,不改变机器人的外臂与基坐标系的旋转关系,设计了一种机器人手眼视觉的标定方法,与传统的方法比较,它不需要预先标定摄像机的内外参数。实验证明:该方法具有算法方便快捷、实验过程简单易行,且精度高等优点,可用于机器人进行运动目标定位与跟踪。     

基于权值模板匹配算法的全自主足球机器人目标识别

提出了一种基于权值模板匹配的全自主足球机器人目标识别方法.首先通过动态窗口、权值变换、图像索引和动态模板等方法提高了目标的识别率,降低了识别时间;然后在足球机器人视觉系统中进行了仿真实验和实地测试.实验结果表明,在原图像含有30%白噪声情况下,其识别率仍能达到99.7%,且识别时间不超过30 ms,这种方法既在一定程度上降低了噪声干扰的影响,又提高了目标识别的速度和准确性,从而提高了系统的实时性和鲁棒性.     

全自主足球机器人系统关键技术综述

介绍了全自主机器人足球比赛的发展概况,针对其中的出了目前存在的主要难题及其解决途径,最后对全自主机器人足球未来的发展方向进行了展望.     

基于Halcon的蒸汽发生器堵板操作机器人视觉定位算法

蒸汽发生器的工作环境复杂、危险,施工人员在完成堵板螺栓紧固时存在一定的风险。介绍了一种基于图像识别的螺栓紧固方法。机器人自主作业平台主要包括机器人系统和图像采集系统两个部分,采用图像处理软件Halcon,实现基于灰度值的图像阈值分割,利用圆形曲线算法得到圆后,最终得到圆的几何中心。此外,还显示了采用扭矩和时间控制方法的紧固螺栓方法。最后通过螺栓实验和精度验证了图像识别和螺栓紧固的过程。结果表明针对堵板机器人螺栓定位问题采用的基于阈值分割的定位算法识别率为100%,定位最大误差为1.10mm,最小误差为0.92mm,满足堵板机器人螺栓自主定位的精度要求。     

基于机器视觉的工业机器人分拣实验平台设计

为提高机械电子等专业学生的实训质量,设计了基于机器视觉的工业机器人分拣实验平台.平台包括上位机、机器视觉、机器人和气动系统共4个子系统,涉及图像目标识别与定位、图像坐标系与机器人坐标系的转换、吸盘控制系统设计等关键技术,并设计了6组创新型实训项目.通过该实验平台,学生可以进行图像采集与处理、机器人控制以及上位机软件开发...     

基于超声波的零转弯半径自主跟随机器人定位控制研究

零转弯半径的自主跟随机器具有无正方向、自主跟随、运动灵活等特点。利用无线通信和超声波模块对机器人平台进行定位,通过PID控制确定机器人移动的距离、速度以及机器人转向。为了能达到自主跟随定位的目的,设计了一款手持设备。机器人在接收到手持设备的超声波信号后,通过数据的协同处理,可得到手持设备相对于机器人的位置信息。机器人检测到本体相对手持设备的位置信息后,通过控制算法使机器人向手持设备靠近,从而达到机器人跟随手持设备运行的目的。     

基于机器人操作系统的液压机器人自主导航系统设计与实现

在机器人两轮差速运动模型分析的基础上,根据运动模型的航迹演算公式可实时计算机器人轨迹姿态。基于机器人操作系统架构平台设计了机器人本体、机器人底座、驱动液压马达、导向轮、激光雷达等7个关节和连接的结构模型。各机器人关节坐标系变换关系经过Tf实时发布,用于计算机器人位置坐标信息。针对液压机器人没有配备编码器和视觉系统的不足,系统采用2D平面激光里程计模型(RF2O),通过建立连续激光扫描点对距离的流约束方程获得机器人平面运动估计,进而得出激光雷达的速度和机器人实际运行轨迹。设计了自主导航软件系统,实现了导航地图构建、定点任务导航和多机器人管理等功能,并对机器人定位导航精度进行了测试,分析对比多次指定位置和导航位置的数据差异,结果表明机器人导航定位精度达到设计要求。     

基于红外激光亮线识别的室内机器人自主充电系统设计

移动机器人自主充电一直是机器人领域的关键技术.针对国内外自主充电技术算法复杂、成本高、引导范围小的问题,提出了红外激光亮线引导对接的方案,该方案较好地解决了移动机器人2 m范围内自主充电的问题.仿真实验证明了本方案的高效性.     

一种阈值动态调整的仿生同步自主定位方法

针对仿生导航中鼠类同步定位与构图(RatSLAM)算法对连续经历场景出现漏匹配和错误匹配的问题,提出一种阈值动态调整的仿生同步自主定位与构图(DT-RatSLAM)方法。该方法在局部视图细胞生成阶段,引入阈值增强项和阈值衰减项,将前几帧图像的识别结果作为激励,实时动态地调整当前帧图像的模板识别阈值,并根据阈值判断是否生成新的局部视图细胞,然后综合连续场景的模板识别结果,对经验图进行闭环修正。仿真实验结果表明,与固定阈值条件下的RatSLAM算法相比,基于阈值动态调整的DT-RatSLAM方法在模板识别方面不仅能够保证不出现错误的匹配,而且正确识别率达到了99.6%,促使运行体能够对生成的经验图及时进行修正,提高了经验图的准确性,在算法运行时间方面比最优固定阈值的RatSLAM算法平均减少了13.5%。     

基于强化学习的全自主机器人足球系统协作研究

从人工智能的角度上说,机器人足球比赛主要研究了多智能体系统要解决的分布的多机器人在复杂的动态环境下,如何通过相互协商完成某一复杂任务。全自主机器人足球是机器人足球发展的一个趋势,在完全未知的环境中,通过自身学习来了解和积累外部信息,对于传统强化学习,存在容易出现死锁,学习速度慢,要求外部条件是静态等缺陷。本文提出了一种基于蚁群算法的强化学习模型,即蚁群算法与Q学习相结合的思想。随着赛场上态势的渐趋复杂,传统的Q学习速度会变得很慢且交互困难。通过对新算法的分析,实验数据显示：新算法不仅提高了Q学习的学习速率,在解决状态空间维数的灾难问题上,也是可行的。     

动态环境中移动机器人多状态转换自主导航

针对已有的移动机器人自主导航方案在通过狭小区域及动态障碍物区域时,容易陷入局部极值,导致移动机器人无法通过的问题,提出一种多状态转换的自主导航方案.移动机器人根据当前传感器信息,在初始运动、全局规划、局部规划及终止运动四种状态之间转换,不仅能够应对动态环境,而且能改善移动机器人速度震荡的问题,在复杂环境中表现得更加具有鲁棒性.实验验证表明:在狭小环境及动态的超市环境中,多状态转换自主导航方案的表现优于ROS(机器人操作系统)开源的Navigation导航方案.     

广谱"油膜"暂堵钻井液体系研究

在钻井过程中，为达到保护油层的目的，通常根据油层的平均孔喉半径，在上部钻井液中加入合适粒径的暂堵剂，再配合胶体填充粒子将其改造为对油层具有保护作用的钻井液。但在实际井中，油层孔喉半径分布范围较宽，导致经改造后的钻井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果，而对另外的井段则不能起到较好的保护油层作用。针对油层非均质性强、孔径分布范围较大、油层孔径难以准确预知等特点，根据室内岩样污染评价结果，提出了采用广谱“油膜”暂堵剂GPJ的暂堵技术。室内评价和现场应用表明，该钻井液体系不仅实现了对油层的广谱暂堵，而且保护油层效果更佳，可获得更大的日产油量。     

广谱"油膜"暂堵钻井液体系研究

在钻井过程中,为达到保护油层的目的,通常根据油层的平均孔喉半径,在上部钻井液中加入合适粒径的暂堵剂,再配合胶体填充粒子将其改造为对油层具有保护作用的钻井液.但在实际井中,油层孔喉半径分布范围较宽,导致经改造后的钻井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果,而对另外的井段则不能起到较好的保护油层作用.针对油层非均质性强、孔径分布范围较大、油层孔径难以准确预知等特点,根据室内岩样污染评价结果,提出了采用广谱"油膜"暂堵剂GPJ的暂堵技术.室内评价和现场应用表明,该钻井液体系不仅实现了对油层的广谱暂堵,而且保护油层效果更佳,可获得更大的日产油量.     

Study of prostate biopsy robot system

A system for prostate biopsy with robot assistance was proposed.The system consists of Motoman robot,needle insertion mechanism,and control software.A experiment was held with this software,and it proved that the whole system is simple,reliable and good application.     

挖掘机器人轨迹控制系统

基于常规正铲液压挖掘机，针对特殊环境下机器人挖掘作业的需求，建立了工作装置的运动学模型，研究了基于直线插补的方式进行轨迹规划与PID控制算法以实现机器人运动轨迹规划与控制。     

Study of prostate biopsy robot system

A system for prostate biopsy with robot assistance was proposed. The system consists of Motoman robot, needle insertion mechanism, and control software. A experiment was held with this software, and it proved that the whole system is simple, reliable and good application.     

一种基于Linux的车用实时操作系统

为了提供一个开放、自主、实用的汽车电子软件开发平台,在结合OSEK (汽车电子的开放式系统及接口)规范和Linux操作系统的基础上设计了车用实时操作系统OSEKLinux. OSEK规范定义的小型实时操作系统与Linux差别较大, OSEKLinux基于Linux通过采用实时策略、重写任务调度算法、增加OSEK适配层、为用户提供OSEK编程环境来达到兼容OSEK规范. OSEKLinux按照功能的不同被设计成两类 无文件系统基本型和带文件系统增强型. OSEKLinux的设计在PC机上基于RTLinux和Redhat 7.1平台已经得到了实现和验证.     

多重操作系统的启动

本文讨论通过将原ＭＡＳＴＥＲＢＯＯＴ扇区改写,使其具备二种操作系统的启动能力．     

行走机器人高精度视觉系统

 本系统是为行走机器人研制的高精度视觉系统,具备双重指令确认功能,不仅大大提高了操作的安全可靠程度,同时为机器人操作的控制精度提供了必要的保证,可使机器人从x,y,z三维空间中自动搜寻目标,准确无误地进行操作.