应用激光雷达构建室内环境地图的研究 被引量：13

1

作者 赵建伟 张宏静 +1 位作者 王洪燕 高新强 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第5期135-137,共3页

随着激光扫描技术的发展,基于激光扫描系统的室内环境地图构建技术广泛地被运用到机器人的视觉导航中。针对当前研究中所使用的激光扫描仪体积笨重、价格昂贵,不适合小型移动机器人装配的不足,提出一种由智能小车和低成本的360°激... 随着激光扫描技术的发展,基于激光扫描系统的室内环境地图构建技术广泛地被运用到机器人的视觉导航中。针对当前研究中所使用的激光扫描仪体积笨重、价格昂贵,不适合小型移动机器人装配的不足,提出一种由智能小车和低成本的360°激光雷达组成的二维环境地图构建系统。系统由硬件系统和软件系统两部分组成。通过硬件系统对环境进行感知,提取周围环境特征信息,通过软件系统完成二维环境地图的实时创建,实现基于激光雷达构建室内环境地图的任务。在得到环境地图的基础上,采用最小二乘法对初始数据进行滤噪处理,以获得更为精确的环境地图。实验结果表明,本系统成本低,性能高,能精确的构建二维环境地图,并成功应用于室内小型移动机器人的视觉导航中。 展开更多

关键词 RPLIDAR 激光雷达 小型机器人 环境地图 地图构建

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HMR3000在机器人姿态自控系统上的应用 被引量：6

2

作者 文方 黄钱飞 《自动化技术与应用》 2010年第6期27-28,32,共3页

数字罗盘HMR3000体积小、质量轻,可输出三个方向上的姿态数据,能满足小型机器人姿态控制系统设计的要求。现给出HMR3000的输出数据系统的软/硬件设计及调试方案。系统可自动消除自差,减少机器人行走中繁琐的自差修正,大大增强了机器人... 数字罗盘HMR3000体积小、质量轻,可输出三个方向上的姿态数据,能满足小型机器人姿态控制系统设计的要求。现给出HMR3000的输出数据系统的软/硬件设计及调试方案。系统可自动消除自差,减少机器人行走中繁琐的自差修正,大大增强了机器人的平稳度及航向准确性。 展开更多

关键词 数字罗盘 小型机器人 数据采集 姿态控制

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基于ADAMS软件的小型机器人设计与仿真 被引量：5

3

作者 刘伟达 曾凯 张皓天 《机械制造》 2018年第12期39-42,共4页

应用SolidWorks软件建立小型机器人的三维模型,采用拉格朗日法建立其动力学模型,简化三维模型后导入ADAMS软件。在ADAMS软件中设置零件材料属性,添加系统各部位的约束、摩擦、运动、载荷,得到4 s内各关节角速度和角加速度随时间的变化曲... 应用SolidWorks软件建立小型机器人的三维模型,采用拉格朗日法建立其动力学模型,简化三维模型后导入ADAMS软件。在ADAMS软件中设置零件材料属性,添加系统各部位的约束、摩擦、运动、载荷,得到4 s内各关节角速度和角加速度随时间的变化曲线,以及末端执行机构的位移和速度变化曲线。仿真结果表明,所建立的驱动函数符合小型机器人的实际运行情况,小型机器人在工作中无大抖动,运行较平稳,各项运行参数符合设计要求。 展开更多

关键词 小型机器人 计算机 设计 仿真

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一种多姿态便携式履带机器人运动设计及分析 被引量：4

4

作者 肖俊君 尚建忠 罗自荣 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第8期134-136,共3页

基于未知环境下对机器人运动性能的研究需要,提出了一种新型四自由度便携式履带机器人设计方案,应用模块化设计方法,该方案采用三段式运动结构,使机器人具有良好的路面自适应能力;通过对左右两段的主动配置后,机器人的越障高度、跨沟宽... 基于未知环境下对机器人运动性能的研究需要,提出了一种新型四自由度便携式履带机器人设计方案,应用模块化设计方法,该方案采用三段式运动结构,使机器人具有良好的路面自适应能力;通过对左右两段的主动配置后,机器人的越障高度、跨沟宽度、攀爬台阶等移动性能明显增强。对其结构组成、运动原理、运动特点进行了介绍及总结,并研究了机器人的运动过程,对其各项运动参数进行了详细的数值分析。 展开更多

关键词 小型机器人 非结构环境 多运动姿态 运动性能分析

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小型机器人关节控制电路系统的关节位置信息采集和闭环定位控制实现 被引量：2

5

作者 刘颖 《现代电子技术》 北大核心 2016年第10期146-148,共3页

提出一种小型机器人关节位置信息采集及定位控制系统的设计方法,设计方案包括硬件设计和软件设计,核心处理器采用意法半导体32位单片机STM32,采用CAN总线接收上位机的命令,实现传感器信息采集的反馈。通过双相DMOS全桥驱动电路芯片,结合... 提出一种小型机器人关节位置信息采集及定位控制系统的设计方法,设计方案包括硬件设计和软件设计,核心处理器采用意法半导体32位单片机STM32,采用CAN总线接收上位机的命令,实现传感器信息采集的反馈。通过双相DMOS全桥驱动电路芯片,结合PID算法实现空心杯直流电机的一种高精度闭环定位控制。选取AS5054磁旋转编码器实现关节位置信息的采集,以控制关节角度转动误差,进而实现闭环定位控制过程。实验表明,系统软硬件与小型机器人转动关节对电路系统控制的实用要求相符合。 展开更多

关键词 小型机器人 关节控制电路系统 关节位置信息采集 闭环定位控制

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后坐力激励下的小型履带机器人位姿变化研究

6

作者 陈智威 张志安 《机械与电子》 2021年第3期69-74,共6页

为提高小型履带式机器人的射击精度与控制稳定性,通过有限元分析的方法研究了武器发射后坐力下小型履带式机器人位姿(位置与姿态)变化的情况;基于自动武器动力学、车辆地面力学,在有限元分析软件Abaqus中建立了某武装小型履带式机器人... 为提高小型履带式机器人的射击精度与控制稳定性,通过有限元分析的方法研究了武器发射后坐力下小型履带式机器人位姿(位置与姿态)变化的情况;基于自动武器动力学、车辆地面力学,在有限元分析软件Abaqus中建立了某武装小型履带式机器人多体系统有限元模型;分析了缓冲器阻尼系数在0.5~4.0 N·s/mm、弹簧刚度在1~8 N/mm范围内对机器人最终位移量的影响,并得出了最优的缓冲器方案;分析了负载在0~5 kg、仰角在0~30°的范围内对机器人最终位姿的影响,并拟合出负载与仰角关于机器人最终位姿参数的回归方程。结果表明,缓冲器的参数变化、机器人的负载与发射仰角变化均对机器人在后坐力作用下的位姿变化产生显著影响,其中机器人负载和发射仰角与最终位姿参数具有强相关性。 展开更多

关键词 小型机器人 履带 后坐力 位姿分析 有限元分析 回归分析

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小型螺旋轮式管道机器人设计 被引量：1

7

作者 刘帅民 尚唯坚 《机械》 2009年第2期76-78,共3页

针对管道内径为Φ100 mm的微小型管道检测机器人研究,提出了基于螺旋推进原理的微小型管道机器人的解决方案。新型的旋转体和保持体结构的设计,使此管道机器人具有较大的牵引力和移动速度。机器人采用节段式设计,使得其在体积微小的同时... 针对管道内径为Φ100 mm的微小型管道检测机器人研究,提出了基于螺旋推进原理的微小型管道机器人的解决方案。新型的旋转体和保持体结构的设计,使此管道机器人具有较大的牵引力和移动速度。机器人采用节段式设计,使得其在体积微小的同时,具有强大的功能扩展性。本文介绍了螺旋推进管道机器人的组成及工作原理,对机器人的机械结构进行了设计,并且分析了其在弯管内的几何与运动约束条件。 展开更多

关键词 小型机器人 管道 螺旋推进 节段

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基于PXA255的嵌入式机器人控制系统——软硬件设计与实现 被引量：5

8

作者 谈黎 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第10期93-94,109,共3页

介绍了一个基于PXA255处理器的机器人控制系统的硬件设计与实现,操作系统的移植,并对系统的实时性作了初步的分析测试。该系统性能好、功耗低、重量轻,实时性好,非常适合作为微型空间机器人的控制器。

关键词 微型空间机器人 控制系统 嵌入式系统 PXA255 操作系统移植 实时性

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轨迹可控的微型水母机器人研制

9

作者 王琦 李绿洲 +2 位作者 董旭 袁宁一 丁建宁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1240-1248,共9页

为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨... 为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨迹可控.水下实验验证了机器人JRT沿竖直方向游泳和悬停、水平定向游泳以及水平弹射功能,并通过对机器人JRT沿竖直方向和水平方向游泳过程中的力平衡关系和运动状态数据分析提出了轨迹控制方案,测得水平定向游泳的速度可达到1.7 cm/s,轨迹偏差为0~3.4 cm,展现了微型仿水母机器人JRT较好的轨迹控制能力,可见其在水下资源勘查、环境监测等领域的应用潜力. 展开更多

关键词 仿生机器人 微型水母机器人 电磁驱动 轨迹控制 运动分析 重心调控

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基于高斯模型的核探测机器人寻找核辐射源方法 被引量：7

10

作者 钱夔 宋爱国 +1 位作者 熊鹏文 张立云 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期282-288,共7页

针对核泄露后核放射源准确定位的问题,提出了用核探测机器人自主寻找核辐射源的方法。该方法利用高斯模型描述核泄漏事故发生后周围大气中放射性核素云团的扩散,估测地面上放射性核素水平,并利用小型核探测机器人搭载核辐射探测仪,实时... 针对核泄露后核放射源准确定位的问题,提出了用核探测机器人自主寻找核辐射源的方法。该方法利用高斯模型描述核泄漏事故发生后周围大气中放射性核素云团的扩散,估测地面上放射性核素水平,并利用小型核探测机器人搭载核辐射探测仪,实时探测核辐射水平;根据建立的核污染扩散模型,采用模拟退火算法,自主寻找地面放射性核素辐射浓度最高的区域;通过基于超声模糊避障控制系统,保证机器人在执行任务中无碰撞。模拟核辐射源泄漏事故实验结果表明,该方法可以帮助机器人自主寻找到地面核素辐射水平最高区域。 展开更多

关键词 放射性核素云团 高斯模型 小型核探测机器人 辐射源 模糊控制

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基于智能发射技术的小型移动作战机器人机械设计

11

作者 吴育颖 王勤 《机电产品开发与创新》 2024年第4期49-51,60,共4页

本次设计突破传统的思维设计理念,创新优化设计思路,将移动机器人趋于小型化设计,功能化拓展。设计中合理布局,大胆创新机构与设计方法,实现整体结构、性能最优解。底盘设计采用独立的柔性悬挂减振装置(专利申请已提交,但尚未获得授权)... 本次设计突破传统的思维设计理念,创新优化设计思路,将移动机器人趋于小型化设计,功能化拓展。设计中合理布局,大胆创新机构与设计方法,实现整体结构、性能最优解。底盘设计采用独立的柔性悬挂减振装置(专利申请已提交,但尚未获得授权),供弹装置采用立柱结构以及双层弹丸布局等设计方法,研发了多种创新型通用机构,具有巨大的推广空间。这些创新机构可以根据具体的设计需求不断衍生,迭代,为企业后期产品机械设计奠定技术基础。 展开更多

关键词 发射装置 小型 作战机器人 机械设计

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高速铁路站房狭小空间检测机器人结构设计及越障测试 被引量：1

12

作者 王域辰 冯海龙 +1 位作者 董泽宇 刘伯奇 《铁道建筑》 北大核心 2023年第2期153-157,共5页

针对铁路站房雨棚内部空间狭小复杂,无法有效排查结构病害的问题,研制了履带肢翻越式检测机器人。本文介绍了检测机器人设计理念、整体结构、硬件系统及其功能以及狭小复杂环境条件下底盘驱动的选型,通过有限元分析对履带底盘运动学参... 针对铁路站房雨棚内部空间狭小复杂,无法有效排查结构病害的问题,研制了履带肢翻越式检测机器人。本文介绍了检测机器人设计理念、整体结构、硬件系统及其功能以及狭小复杂环境条件下底盘驱动的选型,通过有限元分析对履带底盘运动学参数、动力学参数进行了确定,对履带底盘驱动系统和摇臂履带肢结构进行了优化设计。在实验室模拟的狭小空间多次测试,检测机器人均能够以连续动作翻越障碍,单次越障时间约8 min,表明其结构设计合理,动力学性能、运动学性能均满足要求。检测机器人可用于指定区域的外观检测,以发现表观病害。 展开更多

关键词 铁路站房 狭小空间检测机器人 模型试验 数值模拟 机器人结构 硬件设计 越障 病害识别

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基于几何和模糊控制合成算法的小型移动机器人局部路径规划 被引量：2

13

作者 宋晓静 范宁军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期49-52,共4页

文章针对机器人特殊的使用场合和要求,提出了将几何算法和模糊控制算法相结合来解决避障问题。在机器人远离地面障碍物运动时,采用几何算法;当逐渐接近障碍物时,采用模糊控制算法修正。2种算法的结合,避免了单独使用其中一种算法的缺陷... 文章针对机器人特殊的使用场合和要求,提出了将几何算法和模糊控制算法相结合来解决避障问题。在机器人远离地面障碍物运动时,采用几何算法;当逐渐接近障碍物时,采用模糊控制算法修正。2种算法的结合,避免了单独使用其中一种算法的缺陷,使局部路径规划的速度大大提高,并且降低了对控制硬件的高要求。仿真和实验表明,这种新算法具有正确性、实时性和鲁棒性。 展开更多

关键词 小型移动机器人 局部路径规划 几何算法 模糊控制算法

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小型双足机器人设计及步态规划 被引量：3

14

作者 郭志攀 杜志江 《机械工程师》 2007年第8期48-50,共3页

针对现有仿人机器人造价高的缺点,文中设计了一款低成本的小型双足机器人研究平台。根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸,根据机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件。对所设计的机器人进行了步态规划,并在仿真... 针对现有仿人机器人造价高的缺点,文中设计了一款低成本的小型双足机器人研究平台。根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸,根据机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件。对所设计的机器人进行了步态规划,并在仿真软件中对机器人静态步行进行了仿真。 展开更多

关键词 小型双足机器人 双足步行 步态规划 运动学仿真

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压电仿生八足机器人的研究 被引量：2

15

作者 郑龙龙 李朝东 《计量与测试技术》 2018年第5期41-44,共4页

本文展示了一种小型移动机器人,使用八片压电双晶片电机来驱使机器人运动。该小型机器人的整体尺寸是宽为15cm,长6.5cm,高为2cm。该机器人的八条腿被分为内部腿和外部腿,且每一条腿只有一个自由度。四个内腿和四个外腿足端与地面均有大... 本文展示了一种小型移动机器人,使用八片压电双晶片电机来驱使机器人运动。该小型机器人的整体尺寸是宽为15cm,长6.5cm,高为2cm。该机器人的八条腿被分为内部腿和外部腿,且每一条腿只有一个自由度。四个内腿和四个外腿足端与地面均有大小相同的一个倾斜角,但不同的是外腿足端倾斜角是向后内腿的足端倾斜角是向前。当压电双晶片驱动器工作在75Hz的频率,且输入方波信号的电压幅值为80V时,小型机器人可达最大速度为93.7mm/s。实验结果表明该机器人负载为50g时最大速度可以达到33.8mm/s。 展开更多

关键词 小型机器人 足式机器人 压电双晶驱动器

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微小研抛机器人开放式控制系统研究 被引量：2

16

作者 谢哲东 赵继 +1 位作者 王义强 张雷 《机械制造》 2007年第7期1-4,共4页

提出在大型模具曲面上进行自主研抛作业的微小机器人的运行特征,建立了一种基于PMAC和PC的双CPU开放式控制系统。通过对伺服运动、研抛执行和传感定位子系统的分析,全面介绍了系统体系结构和控制策略,运动实验结果表明了系统的可行性。... 提出在大型模具曲面上进行自主研抛作业的微小机器人的运行特征,建立了一种基于PMAC和PC的双CPU开放式控制系统。通过对伺服运动、研抛执行和传感定位子系统的分析,全面介绍了系统体系结构和控制策略,运动实验结果表明了系统的可行性。该微小研抛机器人控制系统的设计符合实用要求,具有一定应用价值。 展开更多

关键词 微小研抛机器人 开放式控制系统 PMAC 大型曲面

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螺旋轮式小型管道机器人控制系统的设计 被引量：2

17

作者 刘彩霞 龚德利 《上海应用技术学院学报（自然科学版）》 2014年第1期37-40,46,共5页

作业管径小于80mm的小型管道机器人广泛应用于化工、制冷、核电站等领域的检测、维修,其移动结构及信号采集和处理技术具有较高的实用价值和学术意义.采用螺旋轮式结构设计了内径为60mm的小型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方... 作业管径小于80mm的小型管道机器人广泛应用于化工、制冷、核电站等领域的检测、维修,其移动结构及信号采集和处理技术具有较高的实用价值和学术意义.采用螺旋轮式结构设计了内径为60mm的小型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方便.螺旋轮式移动的主体结构,确保管道机器人具有较大的牵引力和移动速度.管道机器人在管道内的数据信号,由搭载在微型管道机器人的移动结构上的DSTJ-3000智能差压压力传感器采集传送到C8051F330单片机,通过无线蓝牙数传模块,将数据传输到上位机,利用Visual Basic程序软件实现计算机对管道机器人的控制.螺旋轮式小型管道机器人控制系统能够自由控制前进、后退、调速、自锁等,其动作状态数据也可利用上位机软件显示或打印. 展开更多

关键词 螺旋轮 小型管道机器人 智能差压压力传感器 单片机 控制系统

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一种小型陆空两栖机器人的选型分析与结构设计 被引量：1

18

作者 罗庆生 陈胤霏 +1 位作者 刘星栋 朱琛 《计算机测量与控制》 2019年第4期213-217,共5页

为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计;首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要... 为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计;首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要兼具地面运动能力和空中运动能力,其功能是地面机器人和飞行机器人的有机结合,据此分别探讨了一体式和组合式两种设计方案,进行了机构的构型分析;在一体式构型方案中,对两自由度结构腿和三自由度结构腿分别进行了阐述与分析;最后综合对比了一体式构型方案和组合式构型方案,通过对优缺点的综合对比,得出组合式构型方案在功能性、实用性和稳定性等方面具有明显优势,为该机器人物理样机的研制提供了可靠、可信的依据。 展开更多

关键词 小型陆空两栖机器人 一体式构型 组合式构型 二自由度腿机构 三自由度腿机构 结构设计

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基于昆虫行为的小型气源定位移动机器人 被引量：1

19

作者 刘镇章 王一军 LU Tien-fu 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期49-55,共7页

具有气味追踪与气源定位能力的机器人有广泛的应用前景,如用于有毒气体、火灾征兆或者爆炸物的探测等.设计了一基于昆虫气味追踪行为的小型气源定位移动机器人.该小型机器人硬件系统简洁、紧凑,采用基于昆虫行为的anemotaxis气味追踪策... 具有气味追踪与气源定位能力的机器人有广泛的应用前景,如用于有毒气体、火灾征兆或者爆炸物的探测等.设计了一基于昆虫气味追踪行为的小型气源定位移动机器人.该小型机器人硬件系统简洁、紧凑,采用基于昆虫行为的anemotaxis气味追踪策略与沿墙避障策略相结合的方法,控制机器人定位室内可疑气源.实验结果表明,运用简洁的硬、软件系统设计的小型气源定位移动机器人具备在室内自主定位气源的能力. 展开更多

关键词 气味追踪 气源定位 昆虫行为 移动机器人

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大型模具曲面微小研抛机器人动力学仿真 被引量：1

20

作者 谢哲东 赵继 张雷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期104-107,共4页

提出了一种可以在大型模具曲面上进行研抛的微小机器人结构,机器人采用轮式移动方式,可以在行走中作业。针对其同时具有非完整约束和完整约束的特点,建立机器人运动坐标系,附加约束方程作为系统输入,利用Lagrange方法建立了微小研抛机... 提出了一种可以在大型模具曲面上进行研抛的微小机器人结构,机器人采用轮式移动方式,可以在行走中作业。针对其同时具有非完整约束和完整约束的特点,建立机器人运动坐标系,附加约束方程作为系统输入,利用Lagrange方法建立了微小研抛机器人多体系统动力学模型。通过动力学仿真分析,得到了比较稳定的机器人动力学特性曲线。 展开更多

关键词 微小研抛机器人 多体系统动力学 仿真 非完整约束

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