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公开(公告)号：CN102495632A
公开(公告)日：2012-06-13
申请号：CN201110421107.X
申请日：2011-12-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种能够自主运动的智能运动平台，特别涉及一种通过控制三个球轮的运动从而实现平台整体的全向运动的机构，属于电机驱动、传感器测距、无线通讯和自动控制技术领域；具体包括三套同样的球轮驱动机械结构和三个电机驱动器、环境感知系统和平台控制系统；环境感知系统对周围环境探测后，将得到的环境信息传递给平台控制系统的平台主控制模块；平台主控制模块处理得出控制指令，发给电机驱动器控制模块，球轮在驱动电机的控制下滚动，实现平台的运动。本发明基于球体滚动的全向性原理，可实现人工操控与自主运行两种工作模式，以及单平台运行和多平台运行方式，具有体积小，平衡性好，运动行为表现力突出，快速机动和全向运动性的特点。
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公开(公告)号：CN105058398A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510470626.3
申请日：2015-08-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种球形轮移动机器人及其测速方法，该球形轮移动机器人包括：球形轮、根据控制信号驱动球形轮运动的驱动机构、承载各结构的机身、控制模块以及获取机身姿态数据的惯性传感器；还包括：用于获取球形轮相对于机身速度的测速机构；所述控制模块根据测速机构获取的球形轮相对于机身速度和惯性传感器获取的机身姿态数据利用基于运动学约束关系的线性方程得到球形轮的求解速度ω，然后利用球形轮的求解速度和传感器的机身姿态数据结合运动控制律求得球形轮移动机器人运动的控制信号，并将该控制信号发送至驱动机构。本发明提高了机器人行走时球形轮球速的测量精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN102622591B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201210009368.5
申请日：2012-01-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种3D人体姿态捕捉模仿系统，包括人体动作捕捉模块、人体关节点识别和人体姿态处理模块、人体姿态显示模块；人体动作捕捉模块包括RGB摄像头、红外发射器、红外接收器；RGB摄像头负责采集摄像头环境信息，生成数据帧通过通讯模块传送给人体关节点识别和人体姿态处理模块进行处理，产生可见光图像；红外发射器负责发出固定模式的激光散斑；所述红外接收器负责接收红外光，生成红外光图像数据帧通过通讯模块传给人体关节点识别和人体姿态处理模块进行处理，产生红外光图像；本发明可以进行实时的人体动作捕捉，并在三维立体显示器中显示，模仿人体姿态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104155976A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410345088.0
申请日：2014-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种球轮移动机器人及其控制方法。自主式球轮移动机器人包括：球形轮(1)、万向轮驱动机构(2)、支撑结构(3)、助力支架(6)、控制模块(4)以及传感器；其中传感器检测机器人姿态和环境信息；控制模块(4)分析环境信息得出控制策略，通过平衡和运动控制算法得到控制策略，向万向轮驱动机构(2)发送控制信号；万向轮驱动机构(2)根据控制信号驱动直流电机转动来带动球形轮(1)运动，从而实现对机器人的姿态和运动控制。本发明可以自动实现静态和动态平衡，可通过无障碍通道，机动性好，环境适应能力强。
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公开(公告)号：CN102622591A
公开(公告)日：2012-08-01
申请号：CN201210009368.5
申请日：2012-01-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种3D人体姿态捕捉模仿系统，包括人体动作捕捉模块、人体关节点识别和人体姿态处理模块、人体姿态显示模块；人体动作捕捉模块包括RGB摄像头、红外发射器、红外接收器；RGB摄像头负责采集摄像头环境信息，生成数据帧通过通讯模块传送给人体关节点识别和人体姿态处理模块进行处理，产生可见光图像；红外发射器负责发出固定模式的激光散斑；所述红外接收器负责接收红外光，生成红外光图像数据帧通过通讯模块传给人体关节点识别和人体姿态处理模块进行处理，产生红外光图像；本发明可以进行实时的人体动作捕捉，并在三维立体显示器中显示，模仿人体姿态。
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公开(公告)号：CN105058398B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510470626.3
申请日：2015-08-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种球形轮移动机器人及其测速方法，该球形轮移动机器人包括：球形轮、根据控制信号驱动球形轮运动的驱动机构、承载各结构的机身、控制模块以及获取机身姿态数据的惯性传感器；还包括：用于获取球形轮相对于机身速度的测速机构；所述控制模块根据测速机构获取的球形轮相对于机身速度和惯性传感器获取的机身姿态数据利用基于运动学约束关系的线性方程得到球形轮的求解速度ω，然后利用球形轮的求解速度和传感器的机身姿态数据结合运动控制律求得球形轮移动机器人运动的控制信号，并将该控制信号发送至驱动机构。本发明提高了机器人行走时球形轮球速的测量精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN104155976B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410345088.0
申请日：2014-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种球轮移动机器人及其控制方法。自主式球轮移动机器人包括：球形轮(1)、万向轮驱动机构(2)、支撑结构(3)、助力支架(6)、控制模块(4)以及传感器；其中传感器检测机器人姿态和环境信息；控制模块(4)分析环境信息得出控制策略，通过平衡和运动控制算法得到控制策略，向万向轮驱动机构(2)发送控制信号；万向轮驱动机构(2)根据控制信号驱动直流电机转动来带动球形轮(1)运动，从而实现对机器人的姿态和运动控制。本发明可以自动实现静态和动态平衡，可通过无障碍通道，机动性好，环境适应能力强。
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公开(公告)号：CN102495632B
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201110421107.X
申请日：2011-12-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种能够自主运动的智能运动平台，特别涉及一种通过控制三个球轮的运动从而实现平台整体的全向运动的机构，属于电机驱动、传感器测距、无线通讯和自动控制技术领域；具体包括三套同样的球轮驱动机械结构和三个电机驱动器、环境感知系统和平台控制系统；环境感知系统对周围环境探测后，将得到的环境信息传递给平台控制系统的平台主控制模块；平台主控制模块处理得出控制指令，发给电机驱动器控制模块，球轮在驱动电机的控制下滚动，实现平台的运动。本发明基于球体滚动的全向性原理，可实现人工操控与自主运行两种工作模式，以及单平台运行和多平台运行方式，具有体积小，平衡性好，运动行为表现力突出，快速机动和全向运动性的特点。
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