国家自然科学基金(50775013)
- 作品数：16 被引量：58H指数：6
- 相关作者：孙汉旭贾庆轩刘大亮郑一力史成坤更多>>
- 相关机构：北京邮电大学北京林业大学时代集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划高等学校科技创新工程重大项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术天文地球金属学及工艺更多>>
- 基于ADAMS的球形机器人加速特性分析被引量：4
- 2009年
- 针对以配重改变重心为驱动的球形机器人进行了加速特性分析。通过牛顿-欧拉法建立了该类球形机器人直线运动的动力学模型,并对该非线性的动力学方程进行了简化,从而得到其加速度的振动微分方程。基于该方程分析了球形机器人的加速特性,以及机器人不同结构参数对其加速特性的影响。最后,利用ADAMS对球形机器人在硬质平坦路面上的运动进行了仿真,获得并分析了不同结构参数条件下球形机器人的加速度曲线,实验结果验证了动力学模型的有效性和准确性,为球形机器人的结构优化设计提供了依据。
- 赵凯亮孙汉旭贾庆轩刘大亮史成坤
- 关键词：球形机器人ADAMS
- 基于容错策略的球形机器人控制系统被引量：6
- 2010年
- 基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。
- 孙汉旭刘大亮贾庆轩张延恒
- 关键词：球形机器人机器人控制系统容错策略
- 基于立体视觉定位的球形机器人系统研制被引量：3
- 2012年
- 针对目前球形机器人定位问题,提出了基于立体视觉定位的球形机器人BYQ-6b.采用双目相机实时地获取周围环境连续的图像序列,并提取图像特征.通过左右帧图像的特征匹配、前后帧图像的特征跟踪以及运动估计算法等获得球形机器人在前后帧图像之间的运动增量,最后获得球形机器人的全局位姿.详细介绍了BYQ-6b球形机器人的机械结构、控制系统以及立体视觉定位的实现方法.实验结果验证了所提出的系统设计与立体视觉定位方法的可行性.
- 叶平李自亮王轩孙汉旭
- 关键词：球形机器人
- Variable Structure Control of Pendulum-driven Spherical Mobile Robots
- In this paper, we propose a hierarchical sliding mode control approach for a fixed point regulation of pendulu...
- Yu TaoSun HanxuJia Qingxuan
- 双目立体视觉栅格地图构建方法被引量：2
- 2012年
- 本文基于立体视觉定位技术,提出了基于双目立体视觉的栅格地图构建方法,用以解决目前视觉SLAM技术构建的稀疏特征地图难以直接用于自主导航的问题。本文提出的方法仅以视觉信息作为输入实时完成移动机器人自定位与外界环境栅格地图的构建。首先采用双目立体视觉定位获取机器人运动参数,利用稠密匹配估算空间点云分布,在考虑机器人实际高度的情况下将三维点云投影成二维数据,最后通过二值贝叶斯滤波器在线构建栅格地图。本文所构建的栅格地图包含环境几何信息,可直接应用于机器人路径规划与导航。实验结果验证了本文所以出的定位与地图构建方法的可行性。
- 王轩叶平贾庆轩
- 关键词：机器视觉
- 一种球形机器人的非线性滑模运动控制被引量：7
- 2008年
- 基于非线性滑模控制方法,对一种欠驱动的球形机器人的运动控制问题进行了研究.球形机器人的输入由两个相互正交的力矩组成.在非完整约束的条件下,分别建立球形机器人的运动学和动力学模型,并通过输入变换将动力学模型变换为一个两输入的二阶系统.基于非线性滑模控制方法分别设计了横向姿态控制器和纵向速度控制器,可以保证被控的运动状态收敛到期望的邻域内.仿真和实验结果验证了所建立的动力学模型和控制方法的有效性.
- 刘大亮孙汉旭贾庆轩
- 关键词：球形机器人非完整约束动力学建模滑模控制
- 球形机器人动力学建模及运动特性分析
- 2012年
- 利用凯恩方法建立了非理想条件下球形机器人的动力学模型。分析了关节摩擦、滚动摩阻力矩、球壳不圆对球形机器人运动特性的影响,给出了球形机器人运动过程中球壳打滑问题产生的原因,仿真结果为球形机器人控制策略和机械设计提供了理论依据。
- 郑一力孙汉旭
- 关键词：球形机器人动力学
- 基于立体视觉的球形机器人定位方法被引量：6
- 2013年
- 针对球形机器人定位问题,提出了基于立体视觉的球形机器人定位方法.通过双目相机采集环境图像序列,提取Shi-Tomasi特征点,计算尺度不变特征变换(SIFT)特征描述符,并利用欧氏距离进行立体匹配;通过KLT算法进行特征点跟踪;采用解析法求解机器人在前后帧图像之间的位姿变化量;同时采用特征点筛选、RANSAC算法和卡尔曼滤波等方法,提高运动估计的准确性和鲁棒性.实验结果验证了所提出方法的可行性.
- 叶平李自亮孙汉旭
- 关键词：特征提取球形机器人
- 球形巡检机器人的动态平衡控制被引量：6
- 2008年
- 提出一种解决球形巡检机器人动态平衡控制的方法.利用微分同胚和输入变换建立级联非线性系统模型,设计了基于sigmoidal函数的状态反馈控制律.该方法能保证闭环系统的状态全局渐近收敛到期望的邻域内.仿真和实验结果表明该方法可行.
- 刘大亮孙汉旭贾庆轩郑一力
- 关键词：球形机器人巡检机器人
- 基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建被引量：2
- 2011年
- 针对非结构化环境地图构建问题,提出了一种基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建方法。使用移动机器人多超声波传感器进行了环境探测;针对某些情况下不能应用D-S证据理论进行信息融合和D-S证据组合过程有时会产生有悖常理的无效结果的问题进行了讨论,提出了采用近似处理算法对D-S证据理论进行改进,并将其用于多传感器信息融合,构建了2维D-S栅格地图;运用D-S证据理论进行了判决,构建了2维0-1栅格地图;对D-S栅格地图进行了分析,提出了基于D-S栅格地图的环境评价与环境探测效果评价方法。仿真结果表明,基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建方法适用于非结构化环境的地图构建。
- 曹红玉孙汉旭贾庆轩叶平高欣
- 关键词：自动控制技术D-S证据理论多传感器信息融合栅格地图
