基于多IMU融合的姿态检测方法及其姿态检测装置

    公开(公告)号:CN112611380A

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN202011411697.3

    申请日:2020-12-03

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种基于多IMU融合的姿态检测方法及其姿态检测装置,该装置中多个IMU的安装互相保持一定的角度,使得测量中总有一个IMU有一定的倾角。系统初始化时主IMU下挂载的电子罗盘采集磁场强度以确定初始偏航角的有效性,测量中当电子罗盘检测到强磁干扰时,计算主IMU和辅IMU的倾斜角,使用倾斜角最接近45度或135度的一个IMU来观测偏航角增量,得到多IMU融合的弱漂移的偏航角。根据磁场干扰、加速度或角速度突变情况计算干扰系数S和突变因子I,再将AHRS姿态解算算法解算的偏航角和多IMU融合的弱漂移的偏航角融合,获得多IMU融合抗磁干扰的偏航角。本发明可以提高姿态传感器的抗磁场干扰能力,并且可以削弱无电子罗盘下IMU测量相对偏航角的漂移。

    一种适应于移动机器人的VR随动控制系统

    公开(公告)号:CN115175119B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202210818033.1

    申请日:2022-07-12

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种适应于移动机器人的VR随动控制系统,属于VR交互控制技术领域,包括移动机器人系统、基站和本地随动控制系统;所述移动机器人系统包括移动平台、二自由度云台、移动机器人无线通信模块、运动控制模块、电源模块和摄像头模块;所述本地随动控制系统包括VR眼镜、视觉惯性里程计、随动控制器和本地网络通信模块。本发明摆脱了遥控器,操作者通过调整自身的身体位置即可直接控制移动平台的位置和二自由度云台的姿态,极大地提升了操作者的使用体验,使得操作更具备沉浸感,更符合人的直觉。

    基于事件触发机制的遥操作系统分数阶滑模同步控制方法

    公开(公告)号:CN112621759B

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202011584072.7

    申请日:2020-12-28

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于事件触发机制的遥操作系统分数阶滑模同步控制方法,该方法包括:考虑外部扰动和参数不确定性,建立遥操作系统动力学模型;选取主从机器人,通过通信网络交互组建遥操作系统,确定动力学模型的系统参数;利用位置跟踪误差与分数阶微积分,设计分数阶非奇异快速终端滑模面方程;设定主从机器人信息交互的触发事件条件,基于滑模设计自适应分数阶非奇异快速终端滑模控制器;设计李雅普诺夫函数进行稳定性分析,证明系统闭环状态信号的有界性。本发明可避免奇异问题,扩大控制器自由度,加快收敛速度,提高控制精度,降低整数阶滑模面存在的抖振问题,适用性更强,减少网络带宽和通信资源的占用,提高资源的利用率。

    单主多从的消防机器人多模式灭火方法

    公开(公告)号:CN112717308A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202110164636.X

    申请日:2021-02-05

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种单主多从的消防机器人多模式灭火方法,该方法包括:操作者控制主机器人到达目标位置,获取主机器人和从机器人位姿并计算位姿差值,针对片状着火区域的平行式灭火模式和点状着火区域的集中式灭火模式,计算从机器人水炮的期望角度,考虑因地面不平导致机器人底座出现的横滚角,计算水炮的俯仰角、偏航角需补偿角度,结合消防机器人水炮偏航角与俯仰角的阈值,获取水炮控制的角度约束,计算水炮从当前角度到期望角度的位移,进而主机器人和从机器人协作灭火。本发明借助多台消防机器人互相协作灭火,提升了灭火效率,实用性大大增强,更大程度上减小了操作者的压力。

    基于多IMU融合的姿态检测方法及其姿态检测装置

    公开(公告)号:CN112611380B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202011411697.3

    申请日:2020-12-03

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种基于多IMU融合的姿态检测方法及其姿态检测装置,该装置中多个IMU的安装互相保持一定的角度,使得测量中总有一个IMU有一定的倾角。系统初始化时主IMU下挂载的电子罗盘采集磁场强度以确定初始偏航角的有效性,测量中当电子罗盘检测到强磁干扰时,计算主IMU和辅IMU的倾斜角,使用倾斜角最接近45度或135度的一个IMU来观测偏航角增量,得到多IMU融合的弱漂移的偏航角。根据磁场干扰、加速度或角速度突变情况计算干扰系数S和突变因子I,再将AHRS姿态解算算法解算的偏航角和多IMU融合的弱漂移的偏航角融合,获得多IMU融合抗磁干扰的偏航角。本发明可以提高姿态传感器的抗磁场干扰能力,并且可以削弱无电子罗盘下IMU测量相对偏航角的漂移。

    无人机引导的多机协作灭火方法及其灭火系统

    公开(公告)号:CN112774073A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202110163879.1

    申请日:2021-02-05

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种无人机引导的多机协作灭火方法,其包括:启动地面控制终端,无人机沿搜索航点进行飞行搜索并建立地面二维地图信息,寻找着火点并对其精准定位,计算并标记着火点、无人机和所有消防无人车的空间位置信息,所有消防无人车经路径规划后编队行驶向着火点前进、自主避障并建立三维稀疏点云图,通过温度传感器判断前进与否,临近着火点开始进行灭火任务,完成灭火任务后无人机和所有消防无人车各自沿原路返回,并提供了一种适用于此方法的多机协作灭火系统,其包括一个无人机、多个消防无人车和一个地面控制终端。本发明在保证大范围搜寻并精准定位着火点位置的同时,可大幅缩减无人车抵达着火点所需时间,提高完成消防任务的效率。

    应用于工程机械的远程沉浸式双目云台随动系统及方法

    公开(公告)号:CN115076561A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210551231.6

    申请日:2022-05-18

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种应用于工程机械的远程沉浸式双目云台随动系统及方法,包括远程随动装置、用户沉浸式中控操作室和信号无线传输系统;所述远程随动装置包括主控模块、多个可变焦摄像头模组、声音采集模块、数据压缩传输模组、IMU、两自由度云台和环形吊轨,所述用户沉浸式中控操作室包括环形静音仓、随动投影模组、用户头部姿态及视线采集模组、音响和处理器,所述信号无线传输系统为网络通信,可以是一对大功率网桥;本发明中两自由度云台设置在环形吊轨上,可以绕过遮挡,提供更大视野;用户可以在观看视频的时候还能看到周围环境;安装在六自由度云台上的3D投影仪可以提供各种角度的图像,给用户提供较好的临场体验。

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