基于ROS的室内移动机器人研究

为了满足监测室内环境的需求,设计一款在室内巡逻的移动机器人.移动机器人采用搭载ROS系统的树莓派作为控制核心,利用激光雷达采集环境信息,在ROS分布式框架下利用各种功能包进行算法开发.基于Gmapping算法进行建图,运用A*算法和DWA算法实现自主导航.机器人选用麦克纳姆轮来应付复杂的环境.在经过室内环境测试后,能够完成室内地图构建和自主导航的目标,对今后在室内环境下研究具有重要意义.     

基于ROS的室内导航机器人设计研究

采用基于机器人操作系统（ROS）的设计方案开展了机器人在自主导航中的应用研究,设计了一款集定位、SLAM建图、路径规划、驱动控制于一体的机器人综合系统。系统利用激光雷达扫描获取环境实时数据和里程采集信息,通过Gmapping算法对数据进行融合,以及采用自适应蒙特卡洛定位（AMCL）方法实现了环境地图绘制与定位。通过matlab对路径规划算法进行对比研究发现,路径规划任务中Djakarta算法更适应在室内多障碍物场景。而实验结果显示在模拟环境中利用Dijkstra算法和DWA算法进行避障更加有效。仿真实验结果也表明,该系统可构建高精度环境地图,并对机器人进行定位和导航,实现了在实时路径规划中成功避开障碍物到达目标点。以上研究表明在室内定位和导航任务中该机器人系统框架具有良好的可行性和稳定性。     

多特征自适应融合的CamShift算法与ROS跟随小车实现

针对传统的具有色彩特征的CamShift算法可以在弱干扰场景中实现良好的跟随,但在光线明显变化或相似颜色干扰的复杂场景中跟踪性能较差的劣势,采用颜色、纹理和边缘特征进行自适应融合的方法来提高算法的抗干扰能力,并通过目标框的尺寸限定和概率密度图的修正进一步提高算法在复杂场景下跟随的稳定性.分别使用机器人操作系统(robot oper-ating system,ROS)跟随小车对优化后的改进算法进行验证,结果证明了该改进算法在光线明显变化或相似颜色干扰的复杂场景下相比于传统的算法具有更高的鲁棒性、跟随精度以及良好的跟随性能.     

基于OKR和BSC的高校部门绩效考核指标体系构建

高校作为人才培养的主体,在育人过程中需要建立各种机制以保障立德树人根本任务的实现,而高校的绩效考核机制,由于其前瞻性、导向性作用,在完成立德树人根本任务中起到举足轻重的作用.应用OKR理论设计和分解高校绩效考核目标至各个部门,提炼出部门绩效指标,采用BSC方法将绩效指标分为4个维度,构建符合高校发展目标和各个部门特点的绩效考核指标体系,为立德树人根本目标的实现提供制度保障.     

基于ROS的细胞机器人重构仿真

基于ROS机器人操作系统及其包含的功能包,对细胞机器人进行开发,利用细胞模块上的惯性测量元件、激光雷达与单目摄像头,确定自身位姿信息与周围环境信息,完成细胞机器人重构操作。在Gazebo仿真重构平台中,通过细胞机器人的重构验证了自定位、地图构建、路径规划、自主导航和视觉调姿算法,并完成不同种类细胞模块之间的重构和器官层面的重构,按照任务规划构型实现了细胞机器人的自组装,验证了重构方案的可行性。     

基于ROS的移动机器人控制系统实现机制与方法

ROS是目前广泛采用的开源机器人控制软件架构平台,本文采用ros_control实现机制,设计了移动机器人控制架构,通过不同参数配置文件和定制化硬件接口协议,实现了适应不同硬件配置的移动机器人差速运动控制。     

基于ROS的UR5机器人控制系统设计

人力加工由于存在局限性而不能满足部分机械加工的需求,机器人凭借其加工代码的复用性、系统的模块化和通用性的优势具备更好的应用前景。本文提出一种基于开源机器人操作系统(ROS)设计控制系统的方法,并以试验性能较好的UR5机器人为例阐述流程。建立机器人模型并导出统一机器人描述格式(URDF)文件到rviz可视化工具中。改进快速拓展随机树(RRT)算法以综合考虑角度和距离的权重,将改进RRT算法作为机器人控制系统的运动避障规划器。采用MoveIt进行仿真测试,发现机械臂能够很好地实现避障且使规划路径平滑;电脑端连接实体UR5机器人进行运动规划试验,观测到机械臂运动过程平稳且位置精度较高,运行过程中的关节角速度曲线平滑无大幅度突变。结果表明：改进的RRT算法在规划和避障上性能较好,ROS系统在机器人系统开发上有很大的应用前景。     

基于ROS四轴飞行器的路径规划

针对四轴飞行器很难通过运动控制来完成快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)所生成运动轨迹的问题,提出动力学和运动学约束的RRT算法.采用固定最终状态和固定最终时间控制器改进算法,通过动力学和运动学约束产生四轴飞行器可执行的路径,对比实际四轴飞行器行走的路径与期望的路径,对R...     

基于ROS的机器人去跑偏板坯毛刺自主规划

现代钢铁行业采用机器人切除板坯毛刺方法,但板坯在输送辊道中经常发生跑偏现象,采用示教方法无法适应去毛刺工作.针对该现象提出一种机器人结合深度相机去除跑偏板坯毛刺方法,首先在ROS系统中,利用MoveIt-Gazebo联合架构搭建去除跑偏板坯毛刺的仿真平台,然后通过深度相机进行点云三维重建,利用PCL点云的排列原理选取跑...     

基于ROS的工业机器人运动规划仿真及试验

针对工业机器人模型构建复杂、轨迹规划算法实现困难、功能单一等问题,采用开源机器人操作系统搭建机器人控制系统,并对机器人的运动规划进行仿真和试验验证.首先利用SolidWorks软件创建机器人的统一机器人描述格式模型,并对其进行Moveit!功能包的配置;然后进行机器人空间直线和空间圆弧的轨迹规划,依据ROS的开放式运动...     

基于51单片机的自动寻迹小车控制设计

设计一种智能小车控制系统,采用AT89C51型单片机作为主控CPU,外加直流电机及驱动、光电传感器和电源电路,实现小车自动巡线行走控制功能。     

基于 MPSoC 平台的自动驾驶车辆故障运行控制

在德国联邦研发项目UNICARagil中,开发了一个ECU,作为UNICARagil新颖的大脑架构的一部分。应用所谓的脑干部件,通过面向服务的架构,对全自动驾驶车辆进行安全关键的实时控制。本文介绍了该设备的硬件架构和基本软件架构,并列举了一些安全措施。重点是MPSoC和OS配置、ECU的更新过程和启动过程。回退实例系统可以保护它免受引导加载程序、内核或根文件系统以及开发过程中和应用现场中的严重错误的影响。最后,列举了设备在车辆环境中的功能。在众多的科学内容出版物和社交媒体上,笔者展示了以使用脑干为核心部件的车辆通过试验场的测试情况。     

基于ROS及YOLOv3的混凝土桥梁裂缝实时检测系统

为了提升既有混凝土结构的养护效率,提高结构的检测效率和精度,基于ROS架构和边缘计算设备,设计了便携式混凝土桥梁裂缝实时检测系统,通过YOLOv3算法实现了混凝土桥梁裂缝自动检测识别,并研究了不同数量训练集对模型性能的影响.结果表明,研发的混凝土裂缝实时检测系统能够整合硬件性能,完成对混凝土表观裂缝图像的实时获取,并在边缘计算设备上进行实时分析处理,实现了检测结果的实时显示.模型在训练集数量最多时平均精度最高,达到0.823.实验室环境下以预应力混凝土结构为例的测试结果表明,该系统能够较好地实现混凝土结构表观裂缝的检测.     

基于机器视觉的车辆自动驾驶模糊控制设计

针对车辆动力学控制系统所具有的强非线性特点提出了基于机器视觉的车辆自动驾驶模糊控制方案.采用Michael等人提出的车辆系统动力学模型,通过模糊控制规则的量化划分对车辆在道路上的运动进行了仿真.仿真的结果 显示,本方案可以很好地解决空旷道路上的车辆自动驾驶问题,并且该控制方法 可以保证车辆快速准确地在道路上安全高速行驶,具有很好的鲁棒性.     

强化学习在自动驾驶技术中的应用与挑战

围绕强化学习在自动驾驶领域的应用进行了多方面的概括和总结。对强化学习原理及发展历程进行了介绍;系统介绍了自动驾驶技术体系以及强化学习在自动驾驶领域的应用所需的基础;按不同的应用方向分别介绍了强化学习在自动驾驶领域中的应用案例;深入分析了现阶段强化学习在自动驾驶领域存在的挑战,并提出若干展望。     

基于智能小车的单片机一体化教学平台的建设

本文着重阐述了基于智能小车的单片机一体化教学平台的建设方法,以及在实施中遇到的一些问题和解决方法.对于单片机的教学改革有一定的启发和意义.     

论自动驾驶汽车交通事故致人损害的民事责任

自动驾驶系统虽然在现阶段尚不具有民事主体资格,但其特殊性决定了自动驾驶汽车交通事故致人损害的民事责任不完全等同于传统机动车交通事故侵权责任。根据自动驾驶系统是否存在缺陷,此种责任可分别成立机动车交通事故侵权责任和产品责任。就前者而言,自动化程度的不同决定了责任主体也有所不同,其或者是人类驾驶员,或者是人类驾驶员与生产者,或者是所涉各方当事人。就后者而言,其责任主体不仅包括自动驾驶汽车的生产者和销售者,还包括编程者、设计者等人员。由于自动驾驶系统的智能性,上述责任在责任构成和免责事由等方面也具有一定的特殊性。     

ABA和GA刺激的ROS代谢调节水稻幼根伸长分析

本文探索水稻幼根生长过程中ABA和GA对ROS代谢的影响,结果显示:低于0.5μmol/L的ABA促进根伸长,超过此浓度的ABA抑制根伸长;H2O2与ABA相似,低浓度促进而高浓度抑制;在观察浓度范围内,GA促进根伸长.利用3,3'-二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)组织化学染色方法检测根尖部位H2O2代谢情况,结果显示,对照、ABA,GA和ABA+GA处理后,根尖分别呈现浅黄色、深棕色、黄色和深棕色,说明ABA比GA诱导较多H2O2产生.进一步研究发现,ABA和ABA+GA分别上调过氧化物酶(peroxidase,POD)活性13.4%和8.37%,GA下调POD活性19.0%;同时,ABA和ABA+GA处理分别下调过氧化氢酶(catalase,CAT)活性14.8%和16.3%,GA则上调CAT活性5.16%.以上结果表明,ABA可能通过上调POD和抑制CAT活性来提高ROS含量,而GA与之相反,严谨控制ROS浓度,促进水稻生长.     

基于FPGA的小车自动行驶控制系统的设计与实现

设计了一个小车自动行驶控制系统.该系统以一个基于流水线结构CORDIC算法设计的双核FFT处理器为基础,实现语音信号的频谱分析,并通过提取MFCC语音特征,与模板库中数据指令进行对比,进而产生控制信号,最终由FPGA控制的无线通讯模块来实现对小车常用基本操作的语音控制.系统在DE2实验开发平台上进行下载测试,结果表明该系统可实时地完成对语音指令的响应,同时系统具有硬件结构简单、实时性好、可靠性高等特点,可广泛应用于语音识别控制领域.