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公开(公告)号：CN113483747B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110708956.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 公开了一种基于具有墙角信息的语义地图改进AMCL定位方法及机器人。本发明利用建立的二维语义栅格地图，该语义地图融合了基于深度学习的目标检测方法提取环境中墙角和其他各类物体在栅格地图中的中心点位置，形成角点周围语义信息图。对加载栅格地图进行临近障碍物距离值计算，生成角点周围语义查找表。再结合提出的视觉预定位方法使得移动机器人在少量先验信息和运动的情况下更迅速地实现初定位。改进粒子权重更新方式，同步结合AMCL算法与环境地图匹配进行精定位。在不同环境条件下进行对比实验，验证了该方法对于机器人粒子收敛速率的提升，以及特别在环境有一定相似性或环境发生一定的改变时本文方法对定位准确性、鲁棒性的提升。
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公开(公告)号：CN113386121B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110772646.1
申请日：2021-07-08
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 一种串联式液压伺服被动柔顺关节，包括缸体、串联的液压伺服驱动关节和被动柔顺关节：液压伺服驱动关节包括阀芯a、阀体a、阀套a、叶片a；被动柔顺关节包括阀芯b、阀体b、阀套b、叶片b；阀体a右端与阀芯b左端为连接为一体；力矩传递机构包括托盘、支撑轮、力矩传递盘、支撑套、定位套，托盘边缘相连两端部分设有托盘边缘斜坡供支撑轮滑动；关节在被动柔顺状态下阀芯b的回转角度式中T为碰撞力折算到支撑轮上的外力；R为力矩传递盘的半径；k为弹簧的刚度；γ为托盘边缘斜坡的斜坡角度。本发明将控制与驱动合于一体，响应速度快，控制精度高，输出力矩大，可靠性高，且具有被动柔顺性，能够有效减小人机物理接触时的碰撞伤害。
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公开(公告)号：CN112965485B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202110151982.4
申请日：2021-02-03
Applicant: 武汉科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出一种基于二次区域划分的机器人全覆盖路径规划方法。首先判断所给环境地图中间是否存在占据的物体，采用算法切换机制对地图进行区域划分，得到子区域。然后利用元胞自动机原理对子区域进行四边形网格划分，使子区域二次划分，定义元胞和相邻元胞集合模型，制定演化规则，得到子区域的覆盖路径，建立邻接路径，从而完成整个环境地图的规划路径。本发明降低了遍历重叠度，减少了转弯次数，增加了覆盖率，大大提高了路径规划效率，具有较大的可行性和实用推广价值。
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公开(公告)号：CN111895990B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202010675174.3
申请日：2020-07-14
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于多指标绑架检测及移动机器人重定位的方法，其特征在于：通过采用概率的方法估计机器人会出现的位置，通过虚拟的粒子模拟每个位姿，控制机器人移动时，同时将控制信息传递给每个粒子，通过激光雷达、里程计传感器的观测信息与转移后的粒子进行对比，筛选概率较大的粒子进行复制，不断迭代，最后粒子聚集的地方就代表机器人的位姿信息，若中途机器人被绑架，则根据粒子均权重、粒子协方差和机器人位姿变换进行判断，判断绑架发生之后，机器人通过在地图中产生随机粒子来进行重定位。本发明改进方法中将随机粒子与机器人的观测相关联，并时刻检测粒子均权重的变化，以及控制随机粒子的数量，减少运算负担，增强重新定位效率。
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公开(公告)号：CN113902828A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111127160.9
申请日：2021-09-26
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明针对AMCL算法在重定位过程中收敛速度慢，在相似和变化环境下容易收敛错误等问题，提出了一种以墙角为关键特征的室内二维语义地图的构建方法。首先利用激光雷达进行栅格地图构建，其次使用深度相机获取墙角语义信息和非墙角物体语义标签，同时利用电子罗盘和激光雷达数据进行墙角方向性判断获取墙角类别标签，最后利用贝叶斯估计构建带有墙角类别标签和非墙角物体语义标签的语义地图。通过试验证明该方法能够克服相似和变化环境下AMCL定位不准的问题，并且在大环境场景下也能快速定位。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113253717A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110285647.3
申请日：2021-03-17
Applicant: 武汉科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供了一种基于动态障碍物运动信息的室内移动机器人局部路径规划方法，其特征在于：在结合AMCL算法基础上通过单线激光雷达获取所有障碍物点云的位置信息，再对所有激光点云进行分割与直线拟合并去除地图中已知的障碍，并用合适大小的圆圈标记新出现的可能的动态障碍，再通过圆圈圆心坐标变化进行动态障碍物检测，不断获取动态障碍的圆心坐标并利用最小二乘求解其运动方程，最后扩大动态障碍物速度方向代价地图，通过结合DWA算法实现安全避开动态障碍。针对目前的局部路径规划算法在躲避动障碍物时都是将其当成瞬时的静态障碍物进行避障，缺乏主动性与安全性，利用本发明方法能够更安全的避障。
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公开(公告)号：CN113246172A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110590860.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供了一种并联式双驱动三自由度液压关节，包括驱动该关节的并联式双摆动液压缸和控制回转自由度的液压转角自伺服阀，并联式双摆动液压缸包括左端盖、右端盖、右端外部连接盖、缸体，位于缸体内的两组阀套、阀芯、阀体、固定挡块和叶片，位于缸体外的两个电机，并联式双摆动液压缸的缸体外形为矩形，内部拥有两个圆柱体空腔以放置双摆动液压缸，两个液压缸并列对称排布，缸体内的油路以中心平面对称分布。本发明结构简单、易于加工、阀芯受力平衡、输出力矩大、动力特性好、流量增益线性、响应速度快，控制精度高、可靠性高、更为灵活。
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公开(公告)号：CN113238549A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110348552.1
申请日：2021-03-31
Applicant: 珠海市一微半导体有限公司 , 武汉科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及机器人基于可直达的节点的路径规划方法、芯片及机器人，该路径规划方法包括在预先构建的地图中确定移动机器人的规划路径的终止节点；当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间是可直达时，将移动机器人的当前位置节点与终止节点连线以组成第一规划路径；当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间不是可直达时，从移动机器人的当前位置节点与终止节点之间的地图区域内搜索出与终止节点是可直达的中间节点，并依次连接成第一规划路径。从而控制移动机器人以直线路径的方式移动至终点。减少机器人移动过程中改变方向的次数和位姿变换的复杂计算量。
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公开(公告)号：CN113096183A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110291251.X
申请日：2021-03-18
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明属于移动机器人技术领域，公开了一种基于激光雷达与单目相机的障碍物检测与测量方法，包括对激光雷达与单目相机进行联合标定得到标定信息；通过单目相机获取障碍物对应的第一图像信息，利用深度学习网络模型对第一图像信息进行目标检测得到障碍物位置信息；利用图像分割算法对障碍物位置信息中的环境背景干扰信息进行去除得到障碍物目标区域信息；利用边缘检测算法对障碍物目标区域信息进行轮廓提取得到轮廓信息；对障碍物目标区域信息中的激光雷达点进行曲率计算得到曲率信息；根据轮廓信息和曲率信息得到障碍物的测量面；基于标定信息和障碍物的测量面上的激光雷达数据得到障碍物的尺寸信息。本发明能够准确检测障碍物并测量其尺寸。
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公开(公告)号：CN111539994A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010348294.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于语义似然估计的粒子滤波重定位方法，包括如下步骤：步骤S1：构建栅格地图；步骤S2：通过卷积神经网络的目标检测方法识别物体，并得到该物体的语义信息；步骤S3：利用视觉传感器模拟激光雷达，得到语义激光数据；步骤S4：构建语义地图；步骤S5：通过激光栅格地图获取障碍物似然域，通过语义地图获取物体语义似然域；步骤S6：确定机器人的准确位置。该方法充分结合了障碍物栅格信息和物体语义信息进行重定位，避免单使用激光雷达信息在相似的环境下定位失败的问题。克服了原本粒子滤波方法仅利用环境结构信息进行匹配的不足，能有效解决机器人全局重定位错误的问题，同时增强了重定位的收敛速度。
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