一种基于改进RRT*的七轴冗余机械臂避障算法

    公开(公告)号:CN113858205A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111240136.6

    申请日:2021-10-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于改进RRT*的七轴冗余机械臂避障算法,包括以下步骤:S1、确定机械臂DH模型,定义机械臂2,4,6轴组成的臂平面与参考面间的夹角为臂角;S2、根据DH模型矩阵表达式求解,期望位姿矩阵和臂角共七个约束条件,结合机械臂几何构型,解得七个关节角;S3、根据启发式偏向采样策略,获得随机树采样点;S4、结合启发式偏向采样策略,利用RRT*算法搜索出一条起始与期望位置间的无碰渐进最优路径,机械臂沿其运动过程中检测是否发生碰撞。发生碰撞则改变臂角,利用零空间自运动来避开障碍物。本申请使用改进的RRT*避障算法属于智能优化算法的一种,在RRT*算法的基础上结合启发式偏向采样策略与零空间自运动进行改进,提高了算法的规划速度与效率。

    结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法

    公开(公告)号:CN112405536A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011246946.8

    申请日:2020-11-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法,该方法为:首先在离线编程软件中导入工件模型和机器人模型进行单元建模,通过离线编程软件生成平滑且连续的运动参考轨迹序列;然后通过建立机器人关节刚度模型,在机器人关节刚度辨识的基础上对参考轨迹序列进行开环式的离线恒力补偿;最后在开环式的离线补偿的基础上,根据补偿后的参考轨迹序列进一步生成接触式作业中闭环式在线恒力控制的期望轨迹,进一步通过变刚度自适应导纳在线跟踪控制方法来实现接触式作业过程中的高精度恒力控制。本发明将离线补偿和在线跟踪策略结合起来实现机器人高精度恒力控制的功能,既包含开环式的位置补偿控制又结合了闭环式在线恒力跟踪控制。

    一种基于空间词袋模型的移动机器人三维建图与避障方法

    公开(公告)号:CN105843223A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610170481.X

    申请日:2016-03-23

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G05D1/02

    Abstract: 本发明公开了一种基于空间词袋模型的移动机器人三维地图创建与避障导航方法,包括以下步骤:1)采集Kinect传感器数据,对场景图像特征采用融合空间关系的空间词袋模型来描述;2)利用场景图像的SDBoW2模型描述进行机器人三维SLAM,实现闭环检测、三维点云拼接、图结构优化,从而创建环境的全局三维点云密度地图;3)机器人利用创建的三维全局地图和Kinect传感器信息在室内进行实时避障导航。本发明针对无里程计、无激光测距传感器的低成本移动机器人,在仅依赖Kinect传感器的情况下实现可靠、实时的三维地图创建与避障导航,适用于家庭、办公室等较大面积室内环境下的移动机器人长期作业服务应用场合。

    一种机器人利用常识根据室内物品推理房间类型的推理网络的构建方法

    公开(公告)号:CN109783652B

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN201910090552.9

    申请日:2019-01-30

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种机器人利用常识根据室内物品推理房间类型的推理网络的构建方法,属于服务机器人任务规划与执行的技术领域。本发明的方法主要包括:步骤1,查询常识知识库获取各种物品在各种类型房间中的出现概率;步骤2,判断每种物品与各种房间类型之间是否存在显著性相关关系;步骤3,将具有显著性相关关系的物品和房间类型生成一阶逻辑,利用原概率计算该一阶逻辑的参数,构成推理网络。本发明机器人根据室内物品推理房间类型的推理网络的构建方法,综合考虑了常识知识与室内环境的差异性和常识知识的通用性以及推理网络的复杂程度,提出的发明可以有效的减小推理网络的复杂度,提升房间分类的准确性。

    一种基于多模态信息感知的人体检测和跟踪方法

    公开(公告)号:CN111144207A

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201911146615.4

    申请日:2019-11-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多模态信息感知的人体检测和跟踪方法,包括:彩色相机和深度相机标定与数据滤波处理;基于多模态信息感知的人体检测,分别在彩色图像和深度图像中检测人的身体和头部,依据头部和身体的空间比例信息融合两个检测结果;基于多模态信息感知的人体跟踪,使用核化相关滤波跟踪算法分别在彩色图像和深度图像中跟踪身体和头部,并建立跟踪对象的模型;利用跟踪对象模型和头身比的空间约束完善跟踪机制。本发明方法基于多模态信息感知,克服了仅基于视觉的目标检测和跟踪方法的缺陷,在室内服务机器人领域具有广泛的应用,有益于人机交互作业和用户跟随等功能。

    一种基于空间词袋模型的移动机器人三维建图与避障方法

    公开(公告)号:CN105843223B

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201610170481.X

    申请日:2016-03-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于空间词袋模型的移动机器人三维地图创建与避障导航方法,包括以下步骤:1)采集Kinect传感器数据,对场景图像特征采用融合空间关系的空间词袋模型来描述;2)利用场景图像的SDBoW2模型描述进行机器人三维SLAM,实现闭环检测、三维点云拼接、图结构优化,从而创建环境的全局三维点云密度地图;3)机器人利用创建的三维全局地图和Kinect传感器信息在室内进行实时避障导航。本发明针对无里程计、无激光测距传感器的低成本移动机器人,在仅依赖Kinect传感器的情况下实现可靠、实时的三维地图创建与避障导航,适用于家庭、办公室等较大面积室内环境下的移动机器人长期作业服务应用场合。

    一种移动机器人任务规划与执行异常情况处理方法及装置

    公开(公告)号:CN105892994B

    公开(公告)日:2018-04-24

    申请号:CN201610207714.9

    申请日:2016-04-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种任务规划与执行异常情况处理的方法及装置,涉及分布式智能环境下的移动机器人作业,应对机器人系统作业中遇到的异常情况。本发明方法主要包括:步骤1,任务规划失败的检测与应对;步骤2,行为分配失败的检测与应对;步骤3,行为执行失败的检测与应对。本发明移动机器人任务规划与执行异常情况处理方法,综合考虑了智能环境的特点,从科学研究与市场需求出发进行任务规划与执行异常情况处理,提出的发明方法可以有效提高系统的鲁棒性和健壮性。

    一种办公室内物品递送机器人任务规划与执行装置及方法

    公开(公告)号:CN106453551A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610881827.7

    申请日:2016-10-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出一种办公室内物品递送机器人任务规划与执行装置及方法,该装置包括客户端设备、室内视觉传感器、服务器和移动机器人;客户端设备向服务器发送任务,服务器在成功接收任务后,完成任务装载、任务求解、数据封装、报文派遣一系列工作,而移动机器人在接收到服务器派遣的行为指令后完成相应的行为动作。在任务规划与执行期间,服务器监测、存储和更新环境内的信息,这些信息通过环境内的视觉传感器获取或者通过客户端人工设定产生。本发明综合考虑了办公室内环境的特点,可以有效、灵活地运用于实际办公室环境,提高移动机器人任务执行效率。

    面向可靠WIFI连接的移动机器人自主巡航方法

    公开(公告)号:CN105466421A

    公开(公告)日:2016-04-06

    申请号:CN201510945537.X

    申请日:2015-12-16

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01C21/00 G01C21/206 G05D1/021 G05D2201/02

    Abstract: 本发明公开了一种面向可靠WIFI连接的移动机器人自主巡航方法,包括以下步骤:1)机器人通过自主探索导航遍历整个环境,根据访问位置处的有限个测点的WIFI信号强度数据,利用高斯过程回归模型建立WIFI二维分布场的概率模型;2)同时建立环境栅格地图,并与WIFI信号强度分布相融合,生成混合地图即WIFI地图;3)利用已建立的WIFI地图进行避障导航,从而在实现最优路径避障导航的同时确保机器人所经路径绕开WIFI信号薄弱区域。本发明仅需要有限个WIFI信号强度测点数据,就可以利用机器学习算法估算出整个室内房间的WIFI信号分布,适用于远程移动机器人巡航监控中对实时无线网络连接有较高要求的应用场合。

    结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法

    公开(公告)号:CN112405536B

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202011246946.8

    申请日:2020-11-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法,该方法为:首先在离线编程软件中导入工件模型和机器人模型进行单元建模,通过离线编程软件生成平滑且连续的运动参考轨迹序列;然后通过建立机器人关节刚度模型,在机器人关节刚度辨识的基础上对参考轨迹序列进行开环式的离线恒力补偿;最后在开环式的离线补偿的基础上,根据补偿后的参考轨迹序列进一步生成接触式作业中闭环式在线恒力控制的期望轨迹,进一步通过变刚度自适应导纳在线跟踪控制方法来实现接触式作业过程中的高精度恒力控制。本发明将离线补偿和在线跟踪策略结合起来实现机器人高精度恒力控制的功能,既包含开环式的位置补偿控制又结合了闭环式在线恒力跟踪控制。

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