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自主越障巡检机器人质心调节控制

机器人 2006年第4期28卷 385-388页

作者：朱兴龙王洪光房立金赵明扬王鲁单中国科学院沈阳自动化研究所

巡检机器人在跨越障碍时,质量偏心产生的偏矩破坏了机器人车体的水平姿态.本文提出了一种质心调节方法,利用倾角传感器测量机器人车体与水平面之间的倾角,从而控制配重块移动电机的运动,将机器人的质心调节到悬挂于架空地线上的那只手臂... 详细信息

巡检机器人在跨越障碍时,质量偏心产生的偏矩破坏了机器人车体的水平姿态.本文提出了一种质心调节方法,利用倾角传感器测量机器人车体与水平面之间的倾角,从而控制配重块移动电机的运动,将机器人的质心调节到悬挂于架空地线上的那只手臂上,因此能保证机器人车体保持水平姿态,确保需要脱线或上线的手臂完成相应的动作.最后,通过仿真试验验证了质心调节控制方法的可行性.

关键词：自主越障质心调节输电线路检测移动机器人

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移动机器人自主越障反应控制行为组合方法

上海交通大学学报 2006年第3期40卷 451-455页

作者：徐正飞杨汝清陆际联杨华北京理工大学机器人中心北京100081 上海交通大学机器人研究所上海200030 天津军事交通学院汽车工程系天津300161

介绍了关节式移动机器人运动系统的元(基本)行为,提出了用模糊逻辑组合方法将原子行为(动作)组合生成高层复杂行为的行为模糊逻辑组合方法;描述了模糊逻辑组合方法组合生成的移动机器人自主越障行为.通过凸台、凹坑和楼梯等典型障碍的... 详细信息

介绍了关节式移动机器人运动系统的元(基本)行为,提出了用模糊逻辑组合方法将原子行为(动作)组合生成高层复杂行为的行为模糊逻辑组合方法;描述了模糊逻辑组合方法组合生成的移动机器人自主越障行为.通过凸台、凹坑和楼梯等典型障碍的越障实验证明,该方法所生成的行为控制自主越障动作协调性好,具有较高的实时性、快速性和可靠性.解决了关节式移动机器人在城区和建筑内运动的越障稳定性和移动性问题.

关键词：关节式移动机器人自主越障行为组合模糊逻辑组合方法

基于CPG控制的六足爬壁机器人自主越障研究

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哈尔滨工程大学学报 2018年第3期39卷 584-593页

作者：王云倩牟玉壮张剑同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对基于混沌CPG(central pattern generation)模型控制的六足爬壁机器人在幕墙上自主越障爬行的问题,本文提出了一种融合障碍探测模块、位姿调整模块以及简单神经环路混沌CPG的运动控制方法,并根据幕墙障碍特点和由传感器采集到的机器... 详细信息

针对基于混沌CPG(central pattern generation)模型控制的六足爬壁机器人在幕墙上自主越障爬行的问题,本文提出了一种融合障碍探测模块、位姿调整模块以及简单神经环路混沌CPG的运动控制方法,并根据幕墙障碍特点和由传感器采集到的机器人方位信息及障碍距离信息,设计了合理的越障策略。实验显示该机器人可据环境自主切换三足行进步态、四足越障步态和五足原地旋转步态,并能够调整重心与幕墙间的距离以增加稳定性,最后完成了机器人在幕墙上自主爬壁和越障。

关键词：六足爬壁机器人混沌CPG 自主越障足端轨迹规划吸附力

关节式移动机器人自主越障中基于模糊神经网络的障碍识别方法

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上海交通大学学报 2002年第3期36卷 289-292页

作者：徐正飞杨汝清仲昕上海交通大学机器人研究所上海200030

提出了一种关节式移动机器人自主越障时的障碍识别方法 ,该方法利用模糊神经网络对障碍物进行识别 ,确定障碍的类型和特征 ,并以此来控制移动机器人越障和避障时的行进速度和摆臂的动作 ,开发了在未知环境中障碍物辨识的模糊神经网络系... 详细信息

提出了一种关节式移动机器人自主越障时的障碍识别方法 ,该方法利用模糊神经网络对障碍物进行识别 ,确定障碍的类型和特征 ,并以此来控制移动机器人越障和避障时的行进速度和摆臂的动作 ,开发了在未知环境中障碍物辨识的模糊神经网络系统 .实验证明。

关键词：关节式移动机器人自主越障模糊神经网络障碍识别

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自主越障关节履带机器人机械系统研究

自主越障关节履带机器人机械系统研究

作者：于海涛东华大学

学位级别：硕士

目前,移动机器人在多个领域得到了越来越广泛的应用,而机械系统作为移动机器人的基础,其性能的优劣直接决定了整个移动机器人性能的好坏,因此设计出高性能的机械系统是移动机器人发展的必然要求。现有几种比较典型的非结构环境移动机器... 详细信息

目前,移动机器人在多个领域得到了越来越广泛的应用,而机械系统作为移动机器人的基础,其性能的优劣直接决定了整个移动机器人性能的好坏,因此设计出高性能的机械系统是移动机器人发展的必然要求。现有几种比较典型的非结构环境移动机器人虽然各有特色,但在越障性能及姿态调整能力方面尚有许多有待改进之处。论文结合现有机器人结构形式的优点,优化设计了一种新型的关节履带加履带足的复合式机器人行走机构,改变了原有关节履带机器人的越障原理和越障方法,显著改善了现有关节履带机器人的越障机动性和自主性,提高了机器人的越障性能;机器人四条摆腿采用独立驱动,实现机器人机体的自主姿态调整功能,能够更好的适应各种复杂的地形环境,完成特定的工作论文对机器人进行了机构学分析计算,得出了机器人在各种情况下的越障极限高度,并对关节履带移动机器人进行动力学建模,完善了关节履带机器人的理论体系。运用多体动力学分析的方法对关节履带机器人进行运动学仿真分析,通过三维实体设计工具对机器人进行实体建模设计;并对机器人的运动控制策略及姿态调整策略进行了初步探讨;对机器人加工装配过程中遇到的状况进行了分析。论文对国内外现有机器人移动技术作了较深入的调研分析论证。对机器人越障、爬坡、姿态调整作了系统全面的理论分析,并利用多体动力学仿真分析的方法分析机器人的移动性能。文章重点对机器人机械系统进行了结构设计,并对原有“并联型关节履带机器人”进行了优化设计,改进了机器人的传动系统,实现了重量减轻30%、越障及姿态调整性能提高的设计目标。

关键词：自主越障移动机器人关节履带机构设计运动学仿真

基于有限状态机的输电线路巡检机器人自主越障运动控制方法

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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机床与液压 2022年第5期50卷 21-27页

作者：王吉岱梁茂轩孙爱芹王云霞侯建国张斌山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

针对输电线路巡检机器人自主越障运动控制复杂、越障效率低等问题,以一款五臂式巡检机器人为例,通过规划与分析机器人越障动作序列,基于有限状态机理论,提出一种机器人自主越障运动控制方法。通过建立以传感器检测信息为迁移条件的越障... 详细信息

针对输电线路巡检机器人自主越障运动控制复杂、越障效率低等问题,以一款五臂式巡检机器人为例,通过规划与分析机器人越障动作序列,基于有限状态机理论,提出一种机器人自主越障运动控制方法。通过建立以传感器检测信息为迁移条件的越障运动控制模型,对机器人自主越障运动进行控制;将机器人置于线路环境进行巡检实验。结果表明:该机器人能自主识别并稳定、高效地跨越线路障碍,完成巡检任务,验证了机器人系统的合理性及自主越障运动控制方法的可行性。

关键词：输电线路巡检机器人自主越障有限状态机

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跨越式巡检机器人的自主越障方法研究

机械设计与制造 2019年第2期 242-245页

作者：张义杰吴功平肖华彭向阳武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 广东科凯达智能机器人有限公司广东佛山528399 广东电网电力科学研究院广东广州510000

分析了跨越式巡线机器人跨越通过悬垂线夹等障碍物的动作序列,指出限制其自主性的关键动作。在该动作过程中提出了一种越障简化模型,并利用该模型计算出越障过程中障碍物与机械臂之间的实时距离。然后制定出始终保持安全距离的自主跨越... 详细信息

分析了跨越式巡线机器人跨越通过悬垂线夹等障碍物的动作序列,指出限制其自主性的关键动作。在该动作过程中提出了一种越障简化模型,并利用该模型计算出越障过程中障碍物与机械臂之间的实时距离。然后制定出始终保持安全距离的自主跨越越障控制方案,并且分析在控制过程中机械臂上脆弱部件的受力,将其作为不同控制参数选取下的评判依据。最后选择不同的控制参数,分别在模拟高压输电线路上进行实验,并且对比分析其受力和消耗时间。

关键词：输电线路巡检机器人自主越障控制方法

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基于DSP的自主越障机器人控制系统设计

机械设计与制造 2008年第11期 170-172页

作者：李锐毛立民于海涛东华大学机械工程学院上海201620

提出了一种基于DSP技术的移动机器人控制系统设计,该控制系统采用嵌入式工控机+DSP运动控制卡,较好地实现了机器人的实时控制。介绍了机器人的机械系统结构,基于嵌入式工控机和DSP运动控制卡的开放式控制系统的硬件组成和软件设计,以及... 详细信息

提出了一种基于DSP技术的移动机器人控制系统设计,该控制系统采用嵌入式工控机+DSP运动控制卡,较好地实现了机器人的实时控制。介绍了机器人的机械系统结构,基于嵌入式工控机和DSP运动控制卡的开放式控制系统的硬件组成和软件设计,以及基于无线通讯网络的遥操作技术。通过爬越台阶、楼梯等越障实验,验证了其自主越障能力和环境适应能力。

关键词：移动机器人自主越障 DSP 遥操作

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履带式移动机器人自主越障控制

履带式移动机器人自主越障控制

作者：郭建坡北京理工大学

学位级别：硕士

移动机器人已经广泛地应用于工业生产、商业服务、国防军事等领域,然而,复杂环境中移动机器人的自主越障仍然是一个亟待解决的问题。本文针对典型的楼梯障碍,以关节式履带移动机器人为研究平台,提出了基于灰度图像和深度图像的楼梯识别... 详细信息

移动机器人已经广泛地应用于工业生产、商业服务、国防军事等领域,然而,复杂环境中移动机器人的自主越障仍然是一个亟待解决的问题。本文针对典型的楼梯障碍,以关节式履带移动机器人为研究平台,提出了基于灰度图像和深度图像的楼梯识别方法,设计了移动机器人越障控制策略,实现了移动机器人自主爬楼梯功能。首先,我们选用深度传感器作为越障环境的感知系统。基于实验室自主研发的关节式履带移动机器人,采用深度相机Kinect V2构建了自主越障控制系统,建立了移动机器人运动学模型。其次,完成了深度相机信息的采集和标定;通过将可见光摄像头采集的彩色图像转化为灰度图像,利用Sobel算子进行边缘检测,并通过改进的霍夫变换拟合边缘直线,实现楼梯的识别;同时,基于预处理后深度图像,利用楼梯的几何结构特性设计了基于深度图像的楼梯特征点识别算法,提出了楼梯边缘直线搜索方法,实现了楼梯的识别。然后,针对移动机器人爬楼梯过程的特点,提出了基于深度图像的移动机器人自主越障控制策略,实时地进行移动机器人相对于楼梯的位姿检测,根据位姿信息实现移动机器人越障过程行进速度,转弯角度和摆臂角度的控制,实现了移动机器人自主爬楼梯功能。最后,基于ROS和Open CV的软件开发环境,完成了移动机器人自主越障控制程序的开发,进行了履带式移动机器人自主爬楼梯的实验验证,实验结果表明,该方法能够有效地实现移动机器人的自主爬楼梯功能。

关键词：移动机器人深度相机楼梯识别自主越障