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基于ROS系统的全地形智能弥雾消杀机器人研究

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信息记录材料 2023年第10期24卷 154-156页

作者：巩师洋封天颜王乘云赵佳冉张嘉仪赵堂学卢锡升新疆理工学院新疆阿克苏843100

本文设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ros)的全地形智能弥雾消杀机器人。该机器人采用全轮驱动和悬挂式底盘设计,配备激光雷达、深度相机和红外传感器等多种传感器,能够实时感知周围环境,避免障碍物和危险区域。机... 详细信息

本文设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ros)的全地形智能弥雾消杀机器人。该机器人采用全轮驱动和悬挂式底盘设计,配备激光雷达、深度相机和红外传感器等多种传感器,能够实时感知周围环境,避免障碍物和危险区域。机器人的底盘采用铝合金材料制作,机器人的控制系统采用ROS系统,通过多种传感器实现自主导航、避障和消杀功能。机器人的弥雾消杀系统采用高效的超声雾化器和消杀剂,能够快速覆盖整个场所并杀灭病菌。通过不断实验和改进,机器人已经能够在不同的地形中自由移动,并能够准确感知周围环境。机器人的消杀效果也得到了验证,能够快速、高效地对不同场所进行消杀喷雾。

关键词： ROS系统全地形机器人弥雾消杀自主导航避障

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基于ROS系统的自主导航机器人设计

电脑知识与技术 2023年第23期19卷 99-101,105页

作者：陈锦儒林洁彬张成韶关学院智能工程学院广东韶关512005

针对如何实现机器人的高度自主性控制问题,设计了一款基于ROS系统的自主导航机器人。机器人结构采用分层次设计方法,整个控制系统采用上下位机联动同步控制模式。上位机采用搭载ROS系统的树莓派,驱动激光雷达Delta-3A获取环境数据,下位... 详细信息

针对如何实现机器人的高度自主性控制问题,设计了一款基于ROS系统的自主导航机器人。机器人结构采用分层次设计方法,整个控制系统采用上下位机联动同步控制模式。上位机采用搭载ROS系统的树莓派,驱动激光雷达Delta-3A获取环境数据,下位机以STM32控制器为核心,接收上位机的控制命令,利用闭环控制模型对阿克曼结构的机器人进行控制,通过构建环境地图以及机器人重定位等操作完成路径规划从而实现自主导航。实验结果验证了机器人系统以及相关控制算法的可信性与有效性,有效促进机器人的自主性控制研究进程。

关键词：机器人 ROS系统路径规划自主导航

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基于ROS系统自动导航智能车设计

中国集成电路 2022年第12期31卷 70-72页

作者：邬丽娜江苏省苏州市职业大学电子信息工程学院

本智能车系统以树莓派为控制核心,采用惯性运动单元(IMU)传感器实现车位置、姿态判断,通过激光雷达对周围环境的实时扫描数据结合IMU数据,经树莓派处理后建立二维栅格地图。在该地图的基础上,通过机器人操作系统(ros)中Move_base功能包... 详细信息

本智能车系统以树莓派为控制核心,采用惯性运动单元(IMU)传感器实现车位置、姿态判断,通过激光雷达对周围环境的实时扫描数据结合IMU数据,经树莓派处理后建立二维栅格地图。在该地图的基础上,通过机器人操作系统(ros)中Move_base功能包和AMCL功能包为系统提供路径规划和小车定位,结合激光雷达对前进过程中的新增障碍物进行躲避,最终实现自动导航功能。该系统是集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的新技术综合体。

关键词： ROS系统避障动导航

基于ROS系统和SLAM技术的智能小车的研究

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物联网技术 2022年第7期12卷 97-99页

作者：赵威李振华北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

文章研究了一种具有同时定位与地图构建功能的智能小车。该小车的构建是基于ros操作系统和Ubuntu操作系统,并采用C++设计语言完成的;主要由激光雷达、麦克纳姆车轮、深度相机等器件组成,可以实现三维建图、室内自主定位导航、动态避障... 详细信息

文章研究了一种具有同时定位与地图构建功能的智能小车。该小车的构建是基于ros操作系统和Ubuntu操作系统,并采用C++设计语言完成的;主要由激光雷达、麦克纳姆车轮、深度相机等器件组成,可以实现三维建图、室内自主定位导航、动态避障、视觉巡线等功能。重点分析了智能小车的物理构造,并对小车的部分结构件以及SLAM技术的硬件和软件实现做了重点介绍。最终通过多次实验,实现了小车的位姿估计和地图构建功能。

关键词：智能小车 ROS系统 SLAM技术麦克纳姆车轮激光雷达导航三维建图

基于ROS系统的多旋翼自主飞行控制系统研究

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科技与创新 2022年第21期 15-17,21页

作者：王佳豪郭云斌李家贰马心逸麦麦提力·沙吾尔热合多啦·阿库西新疆工程学院新疆乌鲁木齐830000

要想实现对小型飞行器的创新性设计和改良,不仅需要提前对飞行路线进行合理规划,还要完善其中的控制系统。在ROS系统的基础上,实现对多旋翼自主飞行控制系统的优化设计,可以减少外界环境对此设备飞行的影响,避免多旋翼无人机在具体的飞... 详细信息

要想实现对小型飞行器的创新性设计和改良,不仅需要提前对飞行路线进行合理规划,还要完善其中的控制系统。在ROS系统的基础上,实现对多旋翼自主飞行控制系统的优化设计,可以减少外界环境对此设备飞行的影响,避免多旋翼无人机在具体的飞行中出现定位偏移等现象。因此,基于ROS系统,对多旋翼自主飞行控制系统的特点等内容进行了深入研究。

关键词： ROS系统多旋翼自主飞行控制系统技术创新

基于ROS系统的室内视觉SLAM技术研究与实现

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基于ROS系统的室内视觉SLAM技术研究与实现

作者：崔壮湖南大学

学位级别：硕士

近年来,随着中国机器人市场需求快速增长,国家开始大力发展机器人产业,其中自主移动机器人成为当前机器人研究与应用领域的重要方向,也是机器人技术发展的必然趋势,而视觉SLAM是实现机器人自主移动的前提,通过知道自身在地图中的具体位... 详细信息

近年来,随着中国机器人市场需求快速增长,国家开始大力发展机器人产业,其中自主移动机器人成为当前机器人研究与应用领域的重要方向,也是机器人技术发展的必然趋势,而视觉SLAM是实现机器人自主移动的前提,通过知道自身在地图中的具体位置,便于实现导航和路径规划。本文主要对基于ROS系统的室内视觉SLAM技术进行研究,并给出相关实验进行验证,主要研究内容如下:（1）首先研究了相机模型的成像原理和RGB-D相机输出深度图像的原理,把相机运动采集图像的过程转化为相机的观测方程和运动方程,使用G-N或L-M进行非线性求解,并给出了视觉SLAM的基本框架。（2）其次研究了基于ROS系统的视觉里程计,针对传统特征点提取算法出现角点集中和特征分布不均匀的问题,引入一种基于四叉树的ORB特征点均匀化提取方法;针对特征点提取后传统筛选误匹配算法仍存在大量误匹配的问题,本文在暴力匹配后先使用传统筛选误匹配算法进行误匹配筛选,再引入RANSAC算法进一步去除误匹配,并进行相关实验验证。（3）然后研究了基于ROS系统的视觉SLAM框架,针对相机采集大量数据会造成图像信息冗余,给出关键帧的选取策略,使用位姿图优化相机初始轨迹,但轨迹误差仍然存在,引入回环检测模块,构建词袋模型,建立当前帧与历史帧之间的数据关联,进一步优化相机运动轨迹,并采用体素构建八叉树地图。（4）最后通过实验验证了视觉SLAM的定位精度和建图功能,对实验进行软硬件平台搭建,并对Kinect2.0相机进行了标定,使用TUM数据集和实际场景进行相关实验,通过APE和RPE轨迹精度评判标准比较发现本系统的估计运动轨迹精度较高,再根据内参和外参对关键帧构建全局一致的点云地图,并把点云地图转化为八叉树地图,发现地图构建比较清晰,能够满足基本的建图需求。

关键词： ROS系统 ORB特征点四叉树 RANSAC算法八叉树地图

同方学位论文库评论

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基于ROS系统的SLAM视觉智能勘察小车

南方农机 2022年第5期53卷 19-21,52页

作者：阳映雯邓鹏陈凯凯余思琪谢诗语赵艳芳荆楚理工学院电子信息工程学院湖北荆门448000

针对智能移动机器人在执行室内任务或者存在遮挡情况时,可能会出现机器人自主定位不准确和区域位置难以识别等问题,项目小组设计了一款基于ROS系统的SLAM视觉智能勘察小车。利用激光雷达和深度相机,实现小车对环境数据的采集,通过ros系... 详细信息

针对智能移动机器人在执行室内任务或者存在遮挡情况时,可能会出现机器人自主定位不准确和区域位置难以识别等问题,项目小组设计了一款基于ROS系统的SLAM视觉智能勘察小车。利用激光雷达和深度相机,实现小车对环境数据的采集,通过ROS系统来对智能小车进行环境的模拟和仿真;并通过激光雷达和深度相机所采集的数据来对智能小车所处的环境进行勘察并构建地图,小车可以根据自身构建的高精度环境地图,自动完成定位导航和系统任务。仿真结果证明:1)小车能够在完成视觉勘察后进行实时地图的数据采集,将地图图像加载成功,加载成功之后通过对实时环境的扫描,智能小车即可在自主移动的过程中建立环境地图,再将地图信息上传到控制界面,最终实现将地图信息进行实时上传和对地图的完善。2)通过实验仪器探究机器人控制算法和ros操作系统,并通过各方面的学习与运用,不断地进行实验测试,尽量减小实验误差。3)该小车可完成视觉智能勘察方案,能够检测路面,完成指定路线的行进。

关键词： ROS系统 SLAM地图构建自主导航

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基于ROS系统的仓库巡逻机器人

南方农机 2022年第4期53卷 191-195页

作者：陈凯凯邓鹏阳映雯彭俊豪王世超付天应荆楚理工学院电子信息工程学院湖北荆门448000

为了更好地保障仓库货物的安全,降低企业的运行成本,提高企业生产效率及产品质量,项目小组设计了一款基于ROS系统的仓库巡逻机器人,并对该仓库巡逻机器人进行了实验测试。实验测试结果表明:该机器人可以通过激光雷达进行地图构建和自主... 详细信息

为了更好地保障仓库货物的安全,降低企业的运行成本,提高企业生产效率及产品质量,项目小组设计了一款基于ROS系统的仓库巡逻机器人,并对该仓库巡逻机器人进行了实验测试。实验测试结果表明:该机器人可以通过激光雷达进行地图构建和自主巡逻;通过报警系统与自身定位完成对仓库内的异常情况进行反馈和报警等相关任务;实现了自主导航、自主定位、报警和巡逻功能,具有可二次开发、成本低等优点。

关键词： ROS系统 SLAM 路径规划激光雷达

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基于ros的UR5机器人控制系统设计

南京工业大学学报（自然科学版） 2022年第2期44卷 161-168页

作者：赵丕洋洪荣晶方成刚南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室江苏南京211800

人力加工由于存在局限性而不能满足部分机械加工的需求,机器人凭借其加工代码的复用性、系统的模块化和通用性的优势具备更好的应用前景。本文提出一种基于开源机器人操作系统(ros)设计控制系统的方法,并以试验性能较好的UR5机器人为例... 详细信息

人力加工由于存在局限性而不能满足部分机械加工的需求,机器人凭借其加工代码的复用性、系统的模块化和通用性的优势具备更好的应用前景。本文提出一种基于开源机器人操作系统(ros)设计控制系统的方法,并以试验性能较好的UR5机器人为例阐述流程。建立机器人模型并导出统一机器人描述格式(URDF)文件到rviz可视化工具中。改进快速拓展随机树(RRT)算法以综合考虑角度和距离的权重,将改进RRT算法作为机器人控制系统的运动避障规划器。采用MoveIt进行仿真测试,发现机械臂能够很好地实现避障且使规划路径平滑;电脑端连接实体UR5机器人进行运动规划试验,观测到机械臂运动过程平稳且位置精度较高,运行过程中的关节角速度曲线平滑无大幅度突变。结果表明:改进的RRT算法在规划和避障上性能较好,ROS系统在机器人系统开发上有很大的应用前景。

关键词： ROS系统机器人控制 RRT 运动规划 UR5