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[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
张宇 李宇翔 张贺飞 王煜 王志濠 叶艺农 岳永铭 郭宁 高纬 陈浩耀 张世武
为了应对突发场景及灾难环境下的救援作业任务，避免救援人员暴露在危险环境中，本论文提出一款移动救援机器人，“撼地者”。凭借履带式底盘、六自由度灵巧机械臂及各种传感器及控制器的组合，撼地者得以拥有跨越多样地形和完成精细作业的能力。具体来说，首先，撼地者独特的摆臂-推铲机构设计，在提高了清障能力的同时，增加了上下楼梯的稳定性；其次，通过多模态遥操作系统使撼地者得以适应各种复杂的通讯环境；同时，基于深度相机辅助的灵巧机械臂与抓手实现了半自主操纵；最终，利用激光雷达实现了在未知环境中的自主导航。正是凭借这些特别的系统，撼地者在以应急救援为主题的“智创杯”前沿技术挑战赛锦标赛中，从全球40个机器人中脱颖而出并成功夺冠，展示了其系统集成的有效性及控制理念的先进性。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋浩然 陈军 王虎 雷王利 袁池
针对目前果园移动机器人自动导航技术研究现状,综合分析现有的有关文献,依据环境感知方式的不同,分别讨论了以激光、视觉、机械、电磁、GPS、超声波为感知系统的导航方法的研究进展,分析了现有几种导航方法在精度、实时性、抗干扰能力及系统适应性等方面的优缺点,认为多传感器融合技术可为果园移动机器人的导航提供更高的精度和稳定性。在此基础上,提出了未来果园移动机器人自动导航技术的发展趋势,即多传感器融合技术是果园移动机器人感知环境的主要手段,满足果园移动机器人精度和稳定性要求的导航系统将是今后研究的重点。
关键词：
果园 移动机器人 导航技术 多传感器融合
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李培艺 汪小旵 王延鑫 武尧 李泽晟
[目的]针对田间作业环境复杂导致金丝皇菊采摘机器人行走不稳定、生产效率低的问题，本文设计了一种基于LiDAR多维点云优化的菊花采摘机器人自主导航系统以实现机器人在农田中的精准作业与高效生产。[方法]首先，通过履带式底盘搭载的Velodyne 16线激光雷达获取田间三维点云信息，并对其进行坐标校正和体素滤波预处理。其次，提出一种多维点云优化算法，该算法能够依据金丝皇菊植株特性自适应获取不同坐标轴的有效点云特征，得到左右两侧垄沟线；并采用最小二乘法对其进行拟合，得到最终的导航基准线。采用改进纯跟踪控制算法对导航基准线进行跟踪，从而完成导航全过程。[结果]通过对Stanley控制算法和改进纯跟踪控制算法进行仿真实验，改进纯跟踪算法表现出更高效的跟踪性能。利用金丝皇菊采摘机器人在南京市湖熟菊花园进行实地试验。试验结果表明，基于LiDAR多维点云优化的自主导航算法横向平均绝对误差减小了67.13%，离散程度降低48.34%。[结论]本文提出的基于LiDAR多维点云优化算法和改进纯跟踪算法可以有效地提高导航精准度，改善系统抗干扰性，导航效果较好，从而保证金丝皇菊采摘机器人的精准作业。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙明晓 王潇 胡军 栾添添 刘鹏飞
为了满足新工科专业建设对机器人工程人才培养中实验教学的实际需求，该文设计了一种自主移动抓取机器人的多功能实验教学平台。平台由装配激光雷达的机器人运动底盘、末端装配深度相机及柔性夹爪的六轴伺服机械臂组成，集成了基于粒子滤波的Gmapping算法场景建图、A*算法+TEB（time elastic band）算法的路径规划和自主导航、基于Aruco＿detect的视觉识别与抓取功能。在虚拟仿真环境中，完成了基于机器人操作系统（ROS）的仿真场景搭建、数据仿真等工作，进一步优化和提升了实验平台的性能。该平台运行稳定，支持二次开发，可以满足学生探索不同方法的需要，培养学生对不同学科知识的综合应用，使学生掌握ROS、同时定位与建图技术、自主导航技术、物体识别与抓取等前沿技术应用。仿真与实物相结合的方式，便于学生深入理解机器人的实际运行机制，掌握机器人系统的开发方式，提升学生学习效果和应用能力。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
刘治鑫 赖磊捷 袁泉 周文宗 徐震
研制一种面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人系统，主要包括AGV搬运小车、XYZ数控电动同步带滑台直线导轨模组、投喂蠕动泵、运动控制器等组成部分。AGV搬运小车通过传感装置实时检测导向磁条确定工作路径。运动控制器对XYZ三维数控电动同步带滑台直线导轨模组的步进电机输出脉冲信号，实现机器人投喂位置的空间定位。通过控制蠕动泵驱动电机的转速，实现饵料的精准投喂和投喂过程的稳定性。针对三层立体结构黄鳝养殖池样进行9次样机性能测试，每次目标投喂量为9.5 g。结果显示，机器人空间定位精度的平均误差为（2.1,1.8,2.1） mm，标准偏差为（2.6,2.3,2.5） mm。机器人的平均投喂速度为1.85 g/s，平均投喂量为9.3 g，投喂量的误差小于5%。为评估系统的稳定性和可靠性，机器人以0.5 km/h的移动速度连续运行50 h，未发生技术故障和系统中断。综上所述，该自主移动投喂机器人运行稳定可靠、投喂精度高，投喂效果良好，具有较强的实用和推广价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
占宏 梁聪垣 杨辰光
混合现实技术由于具有良好的沉浸感和交互体验,在高校实践教学领域有着广阔的应用前景。根据人才培养需求,设计并开发了基于混合现实技术的机器人遥操作实验平台。该平台采用Leap Motion检测跟踪操作者手部运动并转换成机器人控制命令,同时由混合现实显示装置获取具有机器人现场场景和虚拟手部动画模型的实时视像反馈,通过机器人书写汉字应用验证了系统的有效性。该平台采用混合现实技术保证了操作的安全性和高效性,增强了人机交互体验,其通用性和综合实践性强,可为机器人工程专业相关实践教学提供创新实验平台。
关键词：
机器人 混合现实 遥操作 人机交互
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱钊鹏 邱利军 陈春先 辛义
对室内移动机器人的定位导航系统进行了改进设计。基于机器人操作系统(ROS)开发平台,应用树莓派控制器进行平台控制,采用激光雷达进行环境信息收集,开发了一种拥有路径规划等多种功能的软件算法。仿真结果说明该系统所构建的环境地图可以达到很高的精度,并且可以进行模块化开发和拓展,降低开发难度及费用。
关键词：
移动机器人 导航系统 开发平台 仿真验证
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈正升 王雪松 程玉虎 刘凯旋
路径规划是人工智能与机器人工程专业本科生“智能机器人与无人系统”课程的重要内容，具有理论性与实践性强及知识更新快等特点。为了使学生直观深入地掌握该知识点，该文以机器人操作系统ROS为基础，搭建了一套虚实结合的移动机器人路径规划实验平台。该平台的仿真客户端采用模块化方法将移动机器人、多种全局与局部路径规划算法及典型动态环境地图集成到虚拟仿真平台中，同时设计人机交互界面对仿真平台与真实移动机器人进行控制与参数显示。进一步，通过ROS节点通信机制实现仿真平台与真实移动机器人之间的信息交互，实现仿真客户端对机器人的控制与信息传递。最后，以Turtlebot2移动机器人为对象，开展路径规划算法的仿真与实验以对平台进行验证。
[期刊] 特区经济
[作者]
张秀萍 张秀霞 肖应芬
本文以专利信息为基础，分析深圳市专利布局结构和趋势以及各区技术构成、创新主体、创新人才分布情况，揭示深圳市智能服务机器人产业发展的地位及趋势，明晰深圳市智能服务机器人产业创新发展方向及专利布局策略。同时对深圳市重点智能服务机器人企业进行走访调研，研究重点技术发展现状及方向，以此期望该研究能为深圳市智能服务机器人产业的知识产权高质量发展提供全方位支撑。
关键词：
智能服务机器人 应用场景 深圳
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
原新 柳潆林 刘志林
针对家庭移动机器人中文指令关键信息提取,提出了一种基于句法分析的中文指令解析算法。首先利用伯努利模型的贝叶斯分类器对中文指令进行分类,并针对不同的指令,提取不同的关键词,然后利用依存句法树以及自身构建的中文句法知识库,动态解析中文指令;再根据指令的句法结构,分析中文指令关键词之间的逻辑关系,从而避免进一步的指令逻辑解算,实现精准的中文指令解析。实验结果表明,该方法对于小文本的移动机器人中文指令具有很好的解析精度。
关键词：
移动机器人 中文指令 句法分析 指令解析
[期刊] 物流技术
[作者]
周晓光 张喜妹 刘玉坤
介绍了一种基于移动机器人的新型订单拣选解决方案—Ｋｉｖａ系统，该系统以货到人前的设计思路和高度灵活的自动化过程，实现了对传统配送中心中大量的人工拣选和分拣作业的改革。从Ｋｉｖａ系统的设备组成、主要作业模式两方面对其进行介绍，并与传统配送中心进行了优缺点比较。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘华平 郑向梅 孙富春
移动机器人的室内定位是机器人领域中的一个热点问题,移动机器人的定位包括位置与方位两方面。为对移动机器人方位进行有效的估计,该文提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的机器人方位回归模型,选定激光雷达信息作为模型的输入量、机器人的方位作为输出量;并与基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的机器人方位回归模型进行对比。实验结果表明:基于极限学习机回归模型的均方误差为0.320rad,训练时间为0.936s;基于支持向量回归模型的均方误差为0.113rad,训练时间为9 273s。该回归模型可为机器人方位估计提供一定的应用价值。
关键词：
支持向量回归 方向估计 移动机器人
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王煜天 张瑞杰 吴军 汪劲松
面向汽车修理厂的汽车补漆应用需求,该文提出一种由3自由度并联机构、旋转关节和移动小车组成的喷涂机器人.基于运动学模型,利用虚功原理推导了3自由度并联机构的动力学模型.考虑动力学模型中重力项影响,构造面向动力学性能波动评价应用的波动衡量惯性矩阵,提出动力学性能波动评价的全域指标,并通过不同几何参数和惯性参数下机器人驱动力矩变化来验证评价指标的有效性.动力学性能波动指标可以直观地反映机器人在工作空间中动力学波动情况,可以应用于机器人优化设计与控制.
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
田晋宇 王创创 何平 熊兴中
针对多个非完整链式系统无领航者的一致性问题,首先通过链式变换将非完整机器人系统转换为四状态的非完整链式模型.然后设计了一种分布式协同控制器,该控制器允许多非完整系统的通信拓扑为一般的无向图,并利用Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变原理对控制器的稳定性进行了证明.最后设计了数值仿真实验,证明了控制算法的有效性.
关键词：
非完整系统 一致性 机器人
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许丽 范崇山 王鸿鹏 刘景泰
为了更好地开展研究探索性实验，培养机器人相关专业学生解决复杂问题的工程实践能力，设计开发了一种移动柔性扫描机器人实验平台。文章阐述了该实验平台的硬件结构和软件设计，并进行了运动学建模分析。依托该实验平台，学生可以开展运动控制、路径规划、三维重建等实验任务，进行控制算法和数据融合算法的验证与创新。该实验平台灵活性、适应性强，可激发学生的学习兴趣，具有一定的推广价值。
关键词：
实验平台 机器人 三维扫描 运动学建模
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