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公开(公告)号：CN113012196B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110245725.7
申请日：2021-03-05
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双目相机与惯导传感器信息融合的定位方法，包括以下步骤：采集机器人周边图像序列；对获取的图像帧，使用FAST特征点提取算法，并引入四叉树快速筛选特征点；对获取的图像帧，使用LSD线特征提取算法提取线特征，使用LBD算法计算线特征描述子；针对前后图像帧提取的FAST特征点进行跟踪匹配，获取帧间估计位姿，将前后帧中的点、线特征重投影到当前帧，对线特征进行跟踪匹配；确认当前帧是否为关键帧，若是则获取前后帧间IMU传感器数据，并对其进行预积分，同时将当前帧加入滑动窗口；结合滑窗内已配对的点线特征约束与IMU预积分紧耦合进行后端优化，输出较为准确的帧间运动位姿。
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公开(公告)号：CN112731810A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011564419.1
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种蛇形机器人的攀爬控制方法、系统、装置及存储介质，其中方法包括以下步骤：构建改进的正弦波函数，根据改进的正弦波函数获取训练数据；设计双层的长短期记忆神经网络模型，采用训练数据对长短期记忆神经网络模型进行训练，获得最优的长短期记忆神经网络模型；根据长短期记忆神经网络模型控制蛇形机器人自适应的攀爬运动；长短期记忆神经网络模型用于对蛇形机器人的每个关节角度值进行预测，预测结果用于控制蛇形机器人的运动。本发明实现蛇形机器人杆径自适应攀爬运动，将反馈的角度信息融合到步态控制当中，形成闭环的反馈控制系统，提高了蛇形机器人在攀爬运动中的准确性以及柔顺性，可广泛应用于机器人的运动控制领域。
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公开(公告)号：CN112731802B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011565930.3
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: G05B13/02 , B62D57/024
Abstract: 本发明公开了一种蛇形机器人自适应攀爬控制方法、系统、装置及介质，其中方法包括以下步骤：采用改进后的攀爬步态控制函数控制蛇形机器人进行攀爬运动；依据扩展卡尔曼滤波原理，设计参数自适应调节算法；结合改进后的攀爬步态控制函数和所述参数自适应调节算法，控制所述蛇形机器人在攀爬过程中对杆径的变化进行自适应调节。本发明通过结合攀爬步态控制函数和参数自适应调节算法形成闭环反馈，实时调整蛇形机器人的参数，实现蛇形机器人在攀爬过程中对杆径的变化进行自适应调节，可广泛应用于机器人控制技术领域。
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公开(公告)号：CN113093726A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110247114.6
申请日：2021-03-05
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Yolo_v4算法的目标检测与跟踪方法，包括以下步骤：制作完成数据集；对带有标注的图像数据集进行训练，得到最佳模型参数；将训练好的模型部署于服务器，搭载在客户端机器人车身的视觉传感器不断采集场景图像，并通过局域网传输至服务器；经过训练后的算法识别输入侧图像中待跟踪物体的像素坐标，并输出像素坐标点，局域网传输至客户端机器人；机器人根据单孔相机模型与相关传感器采集的深度值，计算待跟踪物体相对于摄像头中心的相对角度，根据该角度进行下一步路径运动动作。本发明能在复杂场景下精确的完成对目标体的识别和对机器人运动方向的控制，并通过算法远端部署，减少机器人侧计算压力。
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公开(公告)号：CN112743544A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202011565918.2
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于蛇形机器人蜿蜒步态的目标定位方法、系统及介质，其中方法包括以下步骤：采用改进的蜿蜒步态控制函数控制蛇形机器人运动，使所述蛇形机器人的头部关节在运动过程中固定；采用安装在所述头部关节的相机采集图片信息，根据所述图片信息计算图像中目标质心的像素坐标；采用相机模型计算所述目标质心的像素坐标与实际坐标之间的变换等式，根据变换等式获取目标坐标与相机坐标之间的变换关系，根据所述变换关系实现目标定位。本发明通过控制蛇形机器人的头部关节固定，有效减少由蜿蜒运动本身带来的相机抖动，适用于蛇形机器人稳定获取有效图像信息及对目标进行定位，可广泛应用于机器人运动控制技术领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112743544B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202011565918.2
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于蛇形机器人蜿蜒步态的目标定位方法、系统及介质，其中方法包括以下步骤：采用改进的蜿蜒步态控制函数控制蛇形机器人运动，使所述蛇形机器人的头部关节在运动过程中固定；采用安装在所述头部关节的相机采集图片信息，根据所述图片信息计算图像中目标质心的像素坐标；采用相机模型计算所述目标质心的像素坐标与实际坐标之间的变换等式，根据变换等式获取目标坐标与相机坐标之间的变换关系，根据所述变换关系实现目标定位。本发明通过控制蛇形机器人的头部关节固定，有效减少由蜿蜒运动本身带来的相机抖动，适用于蛇形机器人稳定获取有效图像信息及对目标进行定位，可广泛应用于机器人运动控制技术领域。
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公开(公告)号：CN113108771B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202110245806.7
申请日：2021-03-05
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于闭环直接稀疏视觉里程计的移动位姿估计方法，包括以下步骤：采集机器人周边图像序列；视觉里程计前端基于图像序列前两帧进行初始化，确定参考帧；视觉里程计前端基于最小化光度误差的直接法解算图像序列帧间的相对位姿变化并判断是否为关键帧；新关键帧加入视觉里程计后端进行优化，同时将所有关键帧位姿和激活点全部联合起来优化一个总的光度误差函数；对旧关键帧进行边缘化处理，并基于全局位姿图进行闭环检测，确定各帧间最优运动位姿估计。本发明能使得机器人可在复杂环境中准确快速的解算运动位姿，且通过位姿图优化显著减少旋转，平移与尺度漂移等累积误差，耗时更少，实时性更佳，在缺乏角点区域具有较强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113108771A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110245806.7
申请日：2021-03-05
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于闭环直接稀疏视觉里程计的移动位姿估计方法，包括以下步骤：采集机器人周边图像序列；视觉里程计前端基于图像序列前两帧进行初始化，确定参考帧；视觉里程计前端基于最小化光度误差的直接法解算图像序列帧间的相对位姿变化并判断是否为关键帧；新关键帧加入视觉里程计后端进行优化，同时将所有关键帧位姿和激活点全部联合起来优化一个总的光度误差函数；对旧关键帧进行边缘化处理，并基于全局位姿图进行闭环检测，确定各帧间最优运动位姿估计。本发明能使得机器人可在复杂环境中准确快速的解算运动位姿，且通过位姿图优化显著减少旋转，平移与尺度漂移等累积误差，耗时更少，实时性更佳，在缺乏角点区域具有较强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113012196A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110245725.7
申请日：2021-03-05
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双目相机与惯导传感器信息融合的定位方法，包括以下步骤：采集机器人周边图像序列；对获取的图像帧，使用FAST特征点提取算法，并引入四叉树快速筛选特征点；对获取的图像帧，使用LSD线特征提取算法提取线特征，使用LBD算法计算线特征描述子；针对前后图像帧提取的FAST特征点进行跟踪匹配，获取帧间估计位姿，将前后帧中的点、线特征重投影到当前帧，对线特征进行跟踪匹配；确认当前帧是否为关键帧，若是则获取前后帧间IMU传感器数据，并对其进行预积分，同时将当前帧加入滑动窗口；结合滑窗内已配对的点线特征约束与IMU预积分紧耦合进行后端优化，输出较为准确的帧间运动位姿。
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公开(公告)号：CN112731802A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011565930.3
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: G05B13/02 , B62D57/024
Abstract: 本发明公开了一种蛇形机器人自适应攀爬控制方法、系统、装置及介质，其中方法包括以下步骤：采用改进后的攀爬步态控制函数控制蛇形机器人进行攀爬运动；依据扩展卡尔曼滤波原理，设计参数自适应调节算法；结合改进后的攀爬步态控制函数和所述参数自适应调节算法，控制所述蛇形机器人在攀爬过程中对杆径的变化进行自适应调节。本发明通过结合攀爬步态控制函数和参数自适应调节算法形成闭环反馈，实时调整蛇形机器人的参数，实现蛇形机器人在攀爬过程中对杆径的变化进行自适应调节，可广泛应用于机器人控制技术领域。
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