利用三角形及其九点圆的摄像机标定

提出基于三角形及其九点圆的摄像机标定方法.利用了三角形九点圆中其九个点的特殊性,并且利用透视投影变换保二次曲线不变性,得到其像点在像平面共椭圆,从而可以通过九点的映射关系将透视投影变换的非线性问题线性化.图像分割和角点提取的误差会直接影响标定的精度,在此三角形及其九点圆中的点特别是算法中的关键点三角形顶点和垂心都是三条直线的交点,减小图像分割与提取时造成的误差.DLT方法的不精确就源于图像分割和角点提取的误差,方法克服了DLT方法的不足.张的方法无法保证单应性矩阵的正交性,因此为了保证正交性和提高精度需要优化.与传统方法相比操作简单,应用九点圆定理,仿射变换的引入将透视投影非线性问题线性化,避免了参数之间的非线性方程求解,降低了参数求解的复杂性,因此其定标过程快捷,准确.模板的构造,减少了图像分割和交点提取误差,算法实现保证旋转矩阵的正交性.综合上述分析,理论上表明方法的有效性.同时实验表明,标定方法操作简单,不需要计算机视觉的专业知识,快速,精度高,鲁棒性好.     

基于RoboCup3D仿真平台的双足机器人大脚球进攻策略设计

RoboCup3D仿真系统融合了人工智能、传感器、通信、智能控制等多门学科的相关技术.针对RoboCup3D仿真中双足机器人的踢球动作设计问题(如:踢球力度弱、摔倒等)提出了一种基于大脚球的进攻策略.采用大脚球的进攻策略可以有效的促使足球快速的踢进对方半场后方,在仿真比赛中极具攻击性.仿真结果验证了它的有效性和实用性.     

基于WiFi技术的智能搜救机器人

为了实现对地震、泥石流等灾害现场的实时监控,依托WiFi网络和遥控机器人技术设计了一台智能搜救机器人,引入多种传感器设备,实现灾后现场的实时监控和救援。通过无线传输技术实现机器人上位机与下位机之间的通信,下位机软件将机器人采集到的视频信息传送到上位机,上位机根据所接收到的视频信息向下位机发送控制命令,实现远距离移动监控。通过在机器人车体上搭载机械臂拓展机器人的搬运功能,实现作业现场障碍物清除工作。重点阐明了基于WiFi技术的智能控制机器人系统的硬件和软件设计。实验结果表明,本次设计的智能搜救机器人能有效实现灾后现场的远程移动监控和救援,具有一定的可靠性和实用性。     

SCARA机器人实验平台视觉标定研究

文中针对eye-to-hand视觉标定中机械手的移动可能对目标造成遮挡的问题,利用eye-in-hand摄像机和eye-to-hand摄像机结合的方式,以SCARA工业机器人为研究对象,建立双摄像机视觉标定系统。同时,文中提出了一种简单有效的eye-in-hand的标定方式,以机器人末端坐标系为辅助坐标系,建立基坐标到辅助坐标再到摄像坐标的对应关系,从而为实验室平台下工业机器人的目标定位提供了一种有效的方式。     

基于光纤光栅的机器人腕部多维力传感器

为实现机器人腕部等关节受力情况的测量,设计了一种十字型光纤光栅多维力传感器,该传感器由两个圆环及两环间呈90°分布的四个相同的等截面悬臂梁及粘贴于其上的光纤光栅组成.分析了传感器的传感原理并使用ANSYS对传感器进行力学仿真分析;研究了传感器不同部位受力时悬臂梁的应变情况;搭建了实验平台,进行了传感器的标定实验和温度补偿研究;通过对仿真数据和试验结果进行数学分析,得出了光纤光栅中心波长漂移量与传感器的受力关系.实验结果显示,该传感器能准确地测量腕部所受力的大小和位置,误差在1.6％以内,且抗干扰能力强,具有较好的稳定性,能在复杂环境中使用.     

基于模糊认知图的机器人高层规划研究

本文采用模糊认知图模拟机器人在复杂环境下的动态行为,来对机器人进行高层规划.基于模糊认知图的机器人高层规划系统不仅在一定程度上克服了基于符号机器人规划存在的不适用于含有许多独立子问题或子系统的大系统及机器人之间的合作与协调机制较难寻找等问题,而且还能有效克服基于进化机器人、基于神经网络机器人进行动态行为规划时算法和实现的高度复杂性、需要大量的训练样本及时间、易产生干扰等问题.实验表明把模糊认知图应用到机器人高层规划系统能较好的解决以上问题,且具有简单、鲁棒等特点.     

多传感器信息融合技术在移动机器人障碍探测中的应用

在移动机器人障碍探测中,需要实时准确的感知环境信息,而单一传感器仅能提供部分环境信息,对环境进行描述时存在局限性。文中提出采用红外传感器和超声波传感器相结合来感知环境信息,完成障碍物信息的采集,并利用自适应加权融合算法实现数据融合的方案。实验仿真结果表明,多传感器数据融合后比单一传感器所采集的数据更接近于真实值,波动性小,并且不易受外界环境的影响。该方案较好地满足了移动机器人障碍探测的需要,具有一定的有效性和实用性。     

基于蓝牙的机器人传感网络设计

文章针对机器人传感网络的通信特点,以蓝牙技术为基础,提出了一种基于蓝牙技术的机器人传感网络的设计和实现方案.通过采用32位单片机ARM7,设计了基于蓝牙串口多点内嵌模块的机器人传感网络演示系统.该系统实时性好,具有较大的灵活性和可扩展性,其运行情况表明基于蓝牙技术的通信方式能够为机器人传感网络提供可靠的通信.     

一种小型智能割草机器人的设计与实现

针对传统割草机污染高、噪音大和需要人工长时间操作等弊端,结合市场需求,研制了一款小型的可预约工作、自主回充的智能割草机器人。硬件上,系统以STM32为核心,由控制系统、动力系统、传感系统、通信系统和人机交互系统5部分组成;算法和软件上,采用自主回充方案,实现预约模式下机器人多次工作,减少人工操作;为解决机器人在斜坡上无法直线行进问题,设计了一种坡度补偿算法;同时为提高机器人的割草效率,提出了一种自主寻草算法。系统符合国际安全设计指标,经过长时间测试,机器在预约模式、自主回充模式均能稳定可靠的工作。     

基于CPLD的机器人控制系统

以EPF6106为例,介绍CPLD器件及其设计过程，讨论了CPLD器件在机器人系统中的应用，通过采用CPLD器件，控制编码器信号输入和脉冲输出，提高了系统的可靠性，实现了基于DSP的多轴控制。