针对室内光照多变对机器视觉带来的不良影响所造成的室内机器人难定位的问题,提出了基于固定自发光特征物的双目定位算法设计,实现了机器人在室内环境中的定位.针对视觉定位算法实时性不高、处理数据量大的问题,通过预先建立数据库的方法避开复杂的计算,提高了视觉定位速度.具体而言,建立了固定特征物投影模型,实现了特征物模型的建立和对应数据库的生成,将特征点像素坐标与投影平面坐标进行匹配,并将相机在环境坐标系中的位姿转换为运动平台在环境坐标系中的位姿,实现了运动平台在室内环境中的定位.最终经过测试,证明该方法是可行的.
针对近年来老年人数量急剧增加而带来的对助老助残工具的迫切需求,从仿生的角度设计了一款外骨骼助力机器人。在确定使用推拉式软轴驱动运动关节后,首先完成了外骨骼机器人肩肘部关节等结构和机构的设计;随后对踝关节等柔性驱动进行设计,并对各个关节的活动范围进行了分析。最后在动力学仿真软件中对外骨骼机器人腿关节运动、足端运动进行了动力学分析和行走步态的运动学分析,证明了该机器人在运动平稳性和速度稳定性方面能够满足其作为助力工具的需求。
针对目前完全自制硬件系统不能同时满足服务类机器人图像处理、多传感器数据采集、网络通信、导航、语音识别等多方面功能需求,自制单体式控制器又有成本高昂、研发周期长等缺点.该文提出一种通用型服务机器人控制器平台,平台分为硬件子系统和软件子系统.硬件系统由两部分组成,分别是基于Android开发的面向管理的中央调度与交互层控制器,以及面向服务的多核异构控制器.软件系统包含了支持服务机器人的开发语言——EngineerC语言,它可跨平台操作,能提取传感器、导航等信息并进行数据处理,将得到的数据生成机器人运动算法,最终获得人类控制机器人的规律.为了验证该系统的可行性,设计完成了多物料承载移动式服务机器人,经验证表明所提出的关键技术可以满足通用服务机器人控制器平台开发的需求.
针对近年来工程机械投入使用量逐年上涨,操作员培养成本较高,操作员数量明显不足的问题,提出了一种融合半物理仿真思想的临境虚拟训练系统构架.介绍了其总体架构和关键技术,给出了系统控制器的设计方案、虚拟样机运动仿真的实现方法和系统内模块间通讯的具体方案,具体设计并实现了一种装载机临境训练系统.该系统能对装载机操作人员进行基础训练,达到提高培训效率和质量并降低培训成本的目的.
The mobile service robot controller is a complex domain, not easily amenable to meet the need of being cheaper and easy-to-use trend. It involves such the disparate aspects as motion control, internet communication, multimedia interactivity and remote monitoring. It is a challenge to integrate so different kinds of capabilities together. This paper describes our attempts to combine those capabilities together, and reduce the cost and real-time response delay. Based on the management-oriented framework, we present a hybrid controller system which consists of the multi-core heterogeneous controller, an android device and a PC monitoring server. The android device communicates with the heterogeneous controller through the USB OTG mode. The Android device acts as the host part in charge of network communication, multimedia interactivity, video stream transfer, remote monitoring, and internal sensor acquisition. The heterogeneous controller is a slave end in charge of the motion control and motion sensor data acquisition. The PC server implements the display and storage of real-time video and other motion status data. At last, we provide the preliminary experimental results and believe this system is a novel approach to opening possibilities of making the service robot controller more powerful.
