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武汉科技大学机器人与智能系统研究院: 作品数：193 被引量：629H指数：13; 相关机构：河南师范大学计算机与信息工程学院哈尔滨工业大学机电工程学院中山大学数学学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国防科技技术预先研究基金湖北省自然科学基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术机械工程金属学及工艺电子电信更多>>

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基于改进深度Q网络的机器人持续监测路径规划: 2024年; 持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容易被恶意入侵者针对性地破坏。针对上述问题,提出一种基于改进深度Q网络(Deep Q Networks,DQN)的机器人监测路径规划算法。改进DQN的决策方法,使机器人获得一条监测频率高、安全性好(防止被智能入侵的能力)、非固定周期的监测路径。仿真实验结果表明:所提算法可以高效地覆盖所有待监测节点;与传统的DQN算法相比,该算法不会使监测陷入周期性的循环路径之中,增强了系统的抗入侵能力。; 王霄龙陈洋胡棉李旭东; 关键词：路径规划移动机器人

基于弱显著图的实时热红外图像行人检测被引量：2: 2021年; 针对现有热红外图像行人检测方法在精度和速度方面存在的问题,提出一种基于弱显著图的实时行人检测方法。该方法以轻量级LFFD(Light and Fast Face Detector)网络为基础,由两级改进网络即SD-LFFD(Saliency Detection-LFFD)和SF-LFFD(Saliency Fusion-LFFD)组成,首先以热红外图像作为输入经SD-LFFD网络产生初步行人检测结果和行人区域弱显著图,接着将该弱显著图与原热红外图像结合“点亮”潜在行人区域并经SF-LFFD网络产生新的行人检测结果,最后将两级改进网络的行人检测结果融合得到最终结果。在数据集CVC-09和CVC-14上实验结果表明,该方法与现有轻量级神经网络相比行人检测的平均精确率有大幅提升,且在有限硬件资源下可实现实时检测。; 李传东徐望明伍世虔; 关键词：行人检测显著性检测实时检测

空地异构机器人系统协作巡逻路径规划方法被引量：8: 2022年; 空地异构机器人系统由空中无人机和地面无人车组成,当两者协作执行持续巡逻任务时,使用无人车充当无人机的地面移动补给站能够解决无人机续航能力不足的问题.运动受限于路网中的无人车必须在适当地点为无人机补充能量,这使得两者的路径高度耦合,给空地协作路径规划带来了挑战.针对此问题,本文通过分析无人机能量、路网、空地汇合时间、巡逻任务全覆盖等多种约束,以无人机完成全部巡逻任务的总距离为代价,建立了空地协作巡逻路径规划模型.该模型可推广至多架无人机与多辆无人车协作的情形.然后,采用遗传算法与蚁群算法相融合的方法,对无人机巡逻路径和无人车能量补给路径进行优化求解.仿真实验表明,本文的方法不仅可以得到很好的路径规划结果,而且较其他算法具有更优的收敛性和执行速度.; 胡子峰陈洋郑秀娟吴怀宇; 关键词：蚁群算法遗传算法

基于模型参考自适应的球形机器人运动控制被引量：3: 2021年; 针对球形机器人动力学模型不准确、参数不确定的问题,设计了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的模型参考自适应控制(MRAC)算法。首先,搭建了基于全向轮驱动的球形机器人实验平台,并利用拉格朗日方程进行动力学建模。然后,为解决球形机器人运动过程中参数易受干扰的问题,采用MRAC进行运动控制,其中自适应控制率利用李雅普诺夫方法进行设计。最后,通过在线仿真和实测实验,结果表明MRAC具有良好的控制效果,在运动参数受到干扰时仍有较好的控制能力。; 余晨雨章政章政张舰栋金震; 关键词：球形机器人李雅普诺夫方法

基于多策略融合的改进RRT路径规划算法: 2024年; 针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树始终向目标点区域扩展,最后通过垂距断点预优化的跳点连线策略去除冗余点,生成一条没有较大转折角的最短安全路径。通过不同复杂程度的仿真实验和现实环境实验对该算法进行测试。结果表明,与RRT、RRT*和Bi-RRT*算法相比,本文算法在时间消耗上分别减少了大约80%、50%和60%,在路径节点数上分别减少了大约65%、40%和35%。机器人依据该算法可以高效生成一条无碰撞,仅包含起始点、目标点和非突兀转折点的最优路径。; 陈澳朱建阳蒋林程浩然; 关键词：路径规划快速扩展随机树

雷管编码图像中的黏连字符分割被引量：2: 2019年; 以雷管编码识别项目为工程实践案例,提出一种基于最优分割路径的黏连字符分割算法,克服黏连字符对雷管编码识别性能的影响。对输入图像增强并二值化后通过连通域分析提取黏连字符区域,利用垂直投影获得黏连字符的垂直投影直方图,而且同时获得上边界和下边界位置图,分别从中检测局部谷底点并验证其"穿越特性"和"距离特性"得到黏连字符的候选分割点,再按可信度从中选取有效分割点,分别以黏连字符左、右两端为起点向另一端进行字符切分形成两条分割路径,选取方差较小的分割路径作为最优分割路径对黏连字符切分。实验研究表明,该算法能有效克服工业场景中由磨损、划痕、锈迹等造成的金属雷管图像中编码字符黏连问题,比传统算法取得了更好的分割效果和更高的分割准确率。; 徐望明陈光伍世虔尹亮; 关键词：字符分割

基于点云强度与高度信息的回环检测算法被引量：1: 2022年; 回环检测对消除机器人在SLAM过程中产生的累计误差非常重要,现有基于全局描述符的激光雷达回环检测算法大多仅利用一种点云信息,回环检测精度不理想,而且为克服旋转不变性问题,通常需要重复计算两帧点云的相似度,这样明显增加了计算量,降低了算法实时性,为此本文提出一种改进的回环检测算法。首先利用不同方式对一帧点云的强度和高度信息在不同维度进行编码,构建出更加准确的全局描述符;然后将矩阵形式的描述符简化为向量,通过KD树的数据结构从历史点云中快速搜索出与当前点云可能发生回环的若干候选点云,进一步将候选点云和当前点云进行精度更高的相似度计算,判断是否发生回环。该算法还利用SLAM过程中估计的当前帧点云位姿,对每帧点云进行初始变换,以减少为克服旋转不变性问题所产生的计算量。分别在公开数据集KITTI和真实室外环境中进行了实验测试,结果显示,相较于采用Scan Context全局描述符的对比算法,本文算法在计算时间上缩短了40%以上,同时取得了更高的回环检测准确率。; 潘锋蒋林胡雨欣颜俊杰张文俊; 关键词：SLAM 旋转不变性

气动软阀逻辑回路在软体机器人控制中的应用: 2022年; 提出了一种可用于六足软体机器人步态控制的气动软阀逻辑回路,气动软阀逻辑回路由气动环形振荡器、三通双稳态软阀、手动控制器组成。由气动软阀组成的环形振荡回路可自主产生3组不同相位的气压振荡周期信号。对气动环形振荡回路振荡周期的影响因素进行了建模与分析。整个气动软阀逻辑回路具有完全柔软性且不含任何电子元件,可应用于限制电子设备使用的环境,如:躲避电信号监测、对电火花敏感等极端环境。经测试,软体机器人在3种不同工况条件下运动的步态周期分别为T1≈3.02 s、T2≈4.10 s和T3≈4.96 s。气动软阀逻辑回路可控制六足软体机器人实现预期动作。; 赵慧谭代彬张峰赵宇豪; 关键词：步态控制

仿蜻蜓空间扑翼机构设计与分析被引量：1: 2020年; 为了设计仿蜻蜓扑翼飞行器,对现有曲柄摇杆机构进行改进,提出了一种基于单曲柄轴的仿蜻蜓双翅翼空间扑翼机构。采用理论分析和数值仿真相结合的方法,研究了该扑翼机构的运动学特性。采用ADAMS对设计的仿蜻蜓扑翼机构进行仿真分析,结果表明所设计的扑翼机构可有效实现两侧运动完全对称,并且机构运动流畅平稳,机构扑动幅值达到了仿蜻蜓扑翼飞行器设计要求,且满足前后翼扑动角相位相差90°。; 熊陈志朱建阳朱名康; 关键词：稳定性数值仿真

基于波纹管软体驱动器的设计与制作被引量：2: 2022年; 近年来,软体机器人因其显著的特点而广受科研人员的青睐。软体机器人的运动主要来自于软体驱动器,因此研究适用的软体驱动器对其应用比较关键。基于波纹管设计了一种具有伸长运动的软体驱动器,通过有限元分析软件探讨了其主要结构参数对软体驱动器运动性能的影响,并采用一种改进的失蜡铸造法来制作软体驱动器;然后搭建试验平台对软体驱动器的性能进行测试。试验结果表明,驱动器的伸长量能达到83 mm,伸长率为79.8%,证明所设计的软体驱动器运动性能较好,制作成本低,为软体机器人更广泛的应用提供了可能性。; 赵宇豪赵慧谭代彬; 关键词：波纹管失蜡铸造伸长有限元分析

武汉科技大学机器人与智能系统研究院

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