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多NAO机器人通信与轨迹规划问题研究

多NAO机器人通信与轨迹规划问题研究

作者：丁成波贵州大学

学位级别：硕士

多机器人系统因其能够并行地、高效率地完成复杂环境下的任务,成为了机器人发展的新方向。机器人足球比赛是以体育竞技为平台的前沿性科研竞争和高科技对抗赛,集中体现出了多机器人协调和合作工作的诸多优势。因此,本文以NAO机器人作为... 详细信息

多机器人系统因其能够并行地、高效率地完成复杂环境下的任务,成为了机器人发展的新方向。机器人足球比赛是以体育竞技为平台的前沿性科研竞争和高科技对抗赛,集中体现出了多机器人协调和合作工作的诸多优势。因此,本文以NAO机器人作为研究对象,主要针对多NAO机器人之间的通信、动态角色变换以及轨迹规划算法等问题进行了深入的分析和研究,并通过Sim Robot软件进行仿真和实际NAO机器人进行实验验证了多NAO机器人系统之间的通信、角色变换以及轨迹规划算法的可行性。文章主要研究内容如下:1、首先对多机器人系统和机器人世界杯足球赛(Robo Cup)的背景,以及多机器人的发展方向、研究目的和意义进行了概述。在此基础上,对NAO机器人平台的硬件系统和软件系统进行了深入的研究。最后针对多NAO机器人控制系统的控制过程和基本架构进行了分析和研究,并且明晰了控制过程中的认知、运动和调试三个过程以及概述了基本架构中视觉模块、定位模块、通信模块、动作模块和决策模块等5个模块的地位和作用。2、在分析了多NAO机器人的通信方式后,对消息队列、消息存储和消息处理等通信原理进行了研究。进一步地,运用Sim Robot仿真软件仿真实现了两台机器人之间通信。最后通过实体NAO机器人进行实验验证了多NAO机器人队间通信是可行的。3、在对NAO机器人平台的软、硬件系统以及多NAO机器人之间通信原理的研究基础上,对多NAO机器人的角色变换进行了研究。首先简单分析了机器人足球比赛中各个机器人的角色,接着对各种角色动态分配的计算方法进行了分析,最后通过点球实验验证了基于通信协作的多NAO机器人相对于无协作的多NAO机器人和单一的NAO机器人在足球比赛中的优越性。4、在多NAO机器人之间通信能够实现之后,研究了多NAO机器人的轨迹规划算法。首先分析了快速扩展随机树(RRT)算法的基本原理和实施步骤并对其优缺点进行了评价。在此基础上,针对RRT算法的不足提出了改进的快速扩展随机算法。最后,通过Sim Robot软件的仿真和实际NAO机器人的实验验证了动态障碍物环境下改进算法的准确性和高效性。

关键词：多机器人系统 NAO机器人通信系统角色变换轨迹规划算法仿真和实验

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基于深度学习的微小元器件智能在线检测系统

机床与液压 2022年第3期50卷 111-115页

作者：丁成波刘蜜刘超贵州航天电器股份有限公司贵州贵阳550009

为了解决多种微小元器件的尺寸、位置、方向和缺陷自动化在线检测难的问题,提出一套机器视觉和深度学习相结合的智能在线检测系统。通过搭建视觉检测系统采集微小元器件的图像,并对图像进行图像预处理、二值化、滤波、边缘轮廓特征提取... 详细信息

为了解决多种微小元器件的尺寸、位置、方向和缺陷自动化在线检测难的问题,提出一套机器视觉和深度学习相结合的智能在线检测系统。通过搭建视觉检测系统采集微小元器件的图像,并对图像进行图像预处理、二值化、滤波、边缘轮廓特征提取以及模板匹配等处理,实现了多种微小元器件尺寸、位置和方向的在线检测。针对微小元器件表面缺陷,提出一种基于深度学习的微小元器件表面缺陷识别方法。实验结果表明:该系统能兼容多种产品在线检测,检测效率约0.344 s/个,尺寸、方向和位置检测准确率达100%,缺陷识别准确率约为95.56%。

关键词：微小元器件机器视觉图像处理技术深度学习智能检测

基于LabVIEW的继电器簧片压力采集系统

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电子器件 2019年第5期42卷 1335-1339页

作者：刘超刘蜜丁成波贵州航天电器股份有限公司

针对人工测量继电器簧片压力精度差、可靠性低、劳动强度大的问题,开发一种基于LabVIEW的簧片压力自动采集系统。在该系统中,设计一种基于串口通信与消息队列机制相结合的压力采集模块;此外,基于LabVIEW SQL Toolkit数据库访问工具包设... 详细信息

针对人工测量继电器簧片压力精度差、可靠性低、劳动强度大的问题,开发一种基于LabVIEW的簧片压力自动采集系统。在该系统中,设计一种基于串口通信与消息队列机制相结合的压力采集模块;此外,基于LabVIEW SQL Toolkit数据库访问工具包设计一种Access数据库通用访问模块;最后,通过LabVIEW构建界面友好的上位机监测软件。现场独立10测试产品的最大相对误差为1.79%,测量精度与可靠性高、软件操作简单,验证了系统的有效性。

关键词：继电器数据采集 LabVIEW 串口通信 Access数据库

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基于机器视觉的动态环境下小尺寸轴检测系统

组合机床与自动化加工技术 2019年第4期 78-80,85页

作者：丁成波刘蜜刘超贵州航天电器股份有限公司贵阳550009

为准确检测小尺寸轴的尺寸,建立了一种动态环境下基于机器视觉的小尺寸轴检测系统。该系统是采用工业相机、镜头以及平行光作为背景光源组成的机器视觉系统,经过图像预处理、查找表、图像二值化以及边缘特征提取等图像处理技术的处理,... 详细信息

为准确检测小尺寸轴的尺寸,建立了一种动态环境下基于机器视觉的小尺寸轴检测系统。该系统是采用工业相机、镜头以及平行光作为背景光源组成的机器视觉系统,经过图像预处理、查找表、图像二值化以及边缘特征提取等图像处理技术的处理,采用轮廓分析方法计算了轴的轴直径和槽直径,同时运用最小二乘法拟合轴心线来计算了轴和槽的同轴度误差,最后提出了一种动态环境下的轴尺寸计算方法和环境变化实时监控方法。实验结果表明,该系统检测结果稳定性强、检测精度高,完全满足实际生产应用的要求,具有良好的实用价值。

关键词：小尺寸轴尺寸检测机器视觉图像处理技术最小二乘法

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一种改进的多机器人角色变换方法研究

组合机床与自动化加工技术 2017年第7期 9-13页

作者：丁成波蔡家斌刘文贵州大学机械工程学院贵阳550025

以多机器人足球比赛为研究背景,针对多机器人之间的通信和角色变换问题,首先对多机器人之间的通信进行研究,并通过广播形式实现机器人之间的信息共享;接着对机器人足球比赛时各种角色以及决策策略进行了分析和研究,在实施决策过程中提... 详细信息

以多机器人足球比赛为研究背景,针对多机器人之间的通信和角色变换问题,首先对多机器人之间的通信进行研究,并通过广播形式实现机器人之间的信息共享;接着对机器人足球比赛时各种角色以及决策策略进行了分析和研究,在实施决策过程中提出了一种计算主攻、助攻以及后卫等角色分配的计算方法;最后通过仿真实验验证了该计算方法的正确性,并得出基于通信进行角色变换的多机器人踢球效率优于无通信进行信息共享和角色变换的多机器人以及单个机器人踢球效率的结论。

关键词：机器人足球比赛决策策略角色分配方法踢球效率

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建筑房屋工程建设中混凝土施工技术的探究

中华传奇（上旬） 2021年第7期 103-104页

作者：丁成波杭州城投建设有限公司浙江杭州310016

城市化进程的加快,推动了房屋建筑行业得到了很大发展,随着房屋建筑工程数量和规模的逐渐扩大,人们对房屋工程建设质量提出了更高要求标准。混凝土施工是建筑工程的一个重要部分,在一定程度上能够直接影响到房屋建筑工程质量和安全。建... 详细信息

城市化进程的加快,推动了房屋建筑行业得到了很大发展,随着房屋建筑工程数量和规模的逐渐扩大,人们对房屋工程建设质量提出了更高要求标准。混凝土施工是建筑工程的一个重要部分,在一定程度上能够直接影响到房屋建筑工程质量和安全。建设单位和施工人员在建筑房屋工程建设中一定要提高对混凝土施工的重视,加强控制,保证混凝土施工质量。基于此,本文就建筑房屋工程建设中的混凝土施工技术展开了详细分析与讨论,希望对相关房建工程单位有所帮助和指导。

关键词：建筑房屋工程建设混凝土施工技术质量控制

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GPS导航技术下的“多规融合”

低碳世界 2015年第20期5卷 277-278页

作者：丁成波贵州省织金县城乡规划局贵州织金552100

随着我国城乡建设发展步伐成倍加快，在多种“规划”共同治理的现实境况下，各行业规划之间产生的摩擦与矛盾日益突出，随着多规融合观念为业界所普遍认可，如何高效与便捷的实现多规融合成为焦点问题之一。探讨一种现场快速核对各类行... 详细信息

随着我国城乡建设发展步伐成倍加快，在多种“规划”共同治理的现实境况下，各行业规划之间产生的摩擦与矛盾日益突出，随着多规融合观念为业界所普遍认可，如何高效与便捷的实现多规融合成为焦点问题之一。探讨一种现场快速核对各类行业规划的验证方法实现多规融合管理是本文的旨要所在。

关键词：现实验证技术 “多规融合” 坐标同源

协同施工视域下建筑工程项目进度管理方法研究

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中华传奇（上旬） 2021年第25期 0082-0083页

作者：丁成波杭州城投建设有限公司浙江杭州310016

本文针对建筑工程项目进度管理中常见的问题,探讨了协同施工视域下的进度管理方法,旨在提高项目进度管理的效率和质量。首先介绍了协同施工的概念和意义,然后分析了建筑工程项目进度管理中常见的问题,包括资源分配、任务调度、进度控制... 详细信息

本文针对建筑工程项目进度管理中常见的问题,探讨了协同施工视域下的进度管理方法,旨在提高项目进度管理的效率和质量。首先介绍了协同施工的概念和意义,然后分析了建筑工程项目进度管理中常见的问题,包括资源分配、任务调度、进度控制和沟通协调等方面。接着提出了协同施工视域下的建筑工程项目进度管理方法,包括协同进度计划、信息共享、实时监控和决策支持等方面。

关键词：协同施工建筑工程项目进度管理

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基于PLC的煤矿副井信号操车控制系统设计

煤矿机电 2014年第5期35卷 91-93页

作者：丁成波安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001

为提高副井信号操车控制性能和可靠性,采用可编程控制器(PLC)来完成电控系统的技术改造。主要是配置了控制系统的相关硬件,设计了软件程序。新系统解决了继电器控制的诸多问题,不仅提高了生产效率和稳定性,而且减少了劳动强度和维护量,... 详细信息

为提高副井信号操车控制性能和可靠性,采用可编程控制器(PLC)来完成电控系统的技术改造。主要是配置了控制系统的相关硬件,设计了软件程序。新系统解决了继电器控制的诸多问题,不仅提高了生产效率和稳定性,而且减少了劳动强度和维护量,满足实际工作的多方需求。该系统投入实际使用后,取得了良好的效果。

关键词：操车系统可编程控制器(PLC) 自动控制