移动式机器人复合电源能量管理策略 被引量：3

1

作者 吕应明 袁海文 崔勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1552-1556,共5页

为了在不增加移动式机器人重量的前提下提高动力性能并延长电源使用寿命,采用了蓄电池-超级电容器复合电源代替单一蓄电池电源,而能量管理策略在很大程度上决定着复合电源的性能.针对移动式机器人驱动电流兼有低频和高频波动的特点,研... 为了在不增加移动式机器人重量的前提下提高动力性能并延长电源使用寿命,采用了蓄电池-超级电容器复合电源代替单一蓄电池电源,而能量管理策略在很大程度上决定着复合电源的性能.针对移动式机器人驱动电流兼有低频和高频波动的特点,研究了一种模糊控制与滤波算法相结合的能量管理策略,模糊控制算法在较大时间尺度上对驱动电流的低频变化进行分配,同时滤波算法能够分解出驱动电流在较小时间尺度上的高频脉动成分给超级电容器承担.能量管理系统中通过一个双向DC/DC变换器控制超级电容器电流,间接实现对蓄电池电流的控制.模型仿真和样机实验结果均验证了能量管理策略的有效性. 展开更多

关键词 移动式机器人 复合电源 能量管理 模糊控制 滤波

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从实验室走向战场的移动式机器人

2

作者 Scott Gourley 王世萱 杜丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1989年第5期66-70,共5页

几年来,防御部门已推行了各种使部队威力倍增的规划。其中许多规划已或多或少完成了。由于国防预算紧缩和现役军事人员精减而造成的人员变化,增加部队威力便具有极其重要的意义。

关键词 移动式机器人 机器人 战场

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一种多模式轮腿移动机器人的设计与分析

3

作者 李晋馥 于泽 连宾宾 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS 北大核心 2025年第1期12-23,共12页

移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.轮腿式移动机器人因具有良好的机动性与越障能力而受到青睐.然而现有轮腿式移动机器人机身大多不可变形,导致机器人运动模式较少,地形适应性一... 移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.轮腿式移动机器人因具有良好的机动性与越障能力而受到青睐.然而现有轮腿式移动机器人机身大多不可变形,导致机器人运动模式较少,地形适应性一般.且机身易与障碍物发生碰撞,无法在具备良好的爬坡能力的同时保证跨越障碍物的效率.针对上述问题,本文提出了一种采用多连杆可变形机构作为机身的轮腿式移动机器人.在设计机器人轮腿及可变形机身的基础上,建立机器人整体运动学模型,据此规划机器人3种运动模式:同步步态、翻滚步态和蜷曲-伸展步态.开展机器人在典型地形(平坦地面、松软地形、上升坡度、下降坡度、障碍物)下的运动性能分析,揭示机器人结构参数与地形特征(爬坡角度、障碍物高度)映射关系.最后基于理论分析结果搭建物理样机并开展实验.实验结果表明,本文所设计的多模式轮腿移动机器人的最大爬坡角度和越障高度分别为44°和28 mm,具有良好的爬坡能力与越障性能.此外,得益于多模式运动特点,机器人在包含平坦地面及松软地形在内的多地形下均具有良好的通过性,验证了机器人方案的可行性.本文为多模式轮腿运动机器人的设计与应用提供有益参考. 展开更多

关键词 多模式移动机器人 轮腿式移动机器人 运动学建模 实验研究

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基于农业需求的小型轮腿式移动机器人结构设计研究

4

作者 张志红 刘洁 安燕霞 《农业技术与装备》 2025年第5期13-15,共3页

针对农业作业环境的多样性和复杂性,开展了基于农业需求的小型轮腿式移动机器人结构设计研究,提出了一种结合轮式和腿式移动机制的小型轮腿式机器人总体方案,该方案通过优化轮式系统的高效性和腿式系统的高通过性,实现了机器人在复杂地... 针对农业作业环境的多样性和复杂性,开展了基于农业需求的小型轮腿式移动机器人结构设计研究,提出了一种结合轮式和腿式移动机制的小型轮腿式机器人总体方案,该方案通过优化轮式系统的高效性和腿式系统的高通过性,实现了机器人在复杂地形中的稳定行走和高效作业。 展开更多

关键词 农业作业环境 小型轮腿式移动机器人 适应性 负载能力 灵活性

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关节式移动机器人越障动态稳定性分析与控制 被引量：11

5

作者 徐正飞 陆际联 +2 位作者 杨汝清 熊光明 杨华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期311-314,336,共5页

通过对关节式移动机器人越障过程运动学和动力学分析,得出控制移动机器人越障时保证动态稳定性的约束条件.根据传感器感知信息,用模糊逻辑控制方法改变车体姿态以适应地形,实现局部自主越障.实验表明,加入动态稳定性约束后,提高了关节... 通过对关节式移动机器人越障过程运动学和动力学分析,得出控制移动机器人越障时保证动态稳定性的约束条件.根据传感器感知信息,用模糊逻辑控制方法改变车体姿态以适应地形,实现局部自主越障.实验表明,加入动态稳定性约束后,提高了关节式移动机器人越障的稳定性和越障速度,减少了各关节的动作,改善了越障性能. 展开更多

关键词 关节式移动机器人 越障 动态稳定性

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关节式移动机器人的越障运动 被引量：23

6

作者 徐正飞 杨汝清 王韬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1052-1055,共4页

以关节式移动机器人的越障运动学分析为基础,采用自底向上的控制策略,在控制底层实现了自主越障的反射控制。实验证明,在移动机器人越障控制中反射控制方式是可行和有效的。

关键词 关节式移动机器人 自主越障 反射控制 运动学分析

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自主式移动机器人导航研究现状及其相关技术 被引量：33

7

作者 卢韶芳 刘大维 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期112-116,共5页

对国内外移动机器人智能导航研究中采用的几种导航方式进行了对比 ,对近几年发展起来的并已在移动机器人导航研究领域中得到应用的相关技术进行了论述 ,对自主式移动机器人导航技术的发展进行了展望 ,提出导航系统的智能结构与多传感器... 对国内外移动机器人智能导航研究中采用的几种导航方式进行了对比 ,对近几年发展起来的并已在移动机器人导航研究领域中得到应用的相关技术进行了论述 ,对自主式移动机器人导航技术的发展进行了展望 ,提出导航系统的智能结构与多传感器相结合的视觉组合导航、网络控制和虚拟现实技术的应用是该领域的主要发展方向。 展开更多

关键词 自主式移动机器人 导航 图像处理 虚拟现实

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移动式救援机器人的鲁棒控制问题研究 被引量：5

8

作者 丛佩超 张欣 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期863-869,共7页

针对移动式救援机器人系统参数存在误差时的控制问题,基于雅克比矩阵概念与欧拉-拉格朗日方法,建立了移动式救援机器人系统的运动学模型与动力学模型;其次,设计了移动式救援机器人系统转铰空间内的逆动力学控制算法,并分析了系统的运动... 针对移动式救援机器人系统参数存在误差时的控制问题,基于雅克比矩阵概念与欧拉-拉格朗日方法,建立了移动式救援机器人系统的运动学模型与动力学模型;其次,设计了移动式救援机器人系统转铰空间内的逆动力学控制算法,并分析了系统的运动学与动力学模型存在误差时,对于逆动力学控制算法的影响;接着,为了克服这种影响,引入鲁棒控制思想,设计了新的鲁棒-逆动力学控制算法,利用李雅普诺夫函数证明了控制算法的稳定性。仿真结果表明:新设计的鲁棒-逆动力学控制算法有效地消除了系统不确定性的影响,具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 移动式救援机器人 动力学模型 逆动力学控制 鲁棒控制

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关节式移动机器人自主越障中基于模糊神经网络的障碍识别方法 被引量：5

9

作者 徐正飞 杨汝清 仲昕 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期289-292,共4页

提出了一种关节式移动机器人自主越障时的障碍识别方法 ,该方法利用模糊神经网络对障碍物进行识别 ,确定障碍的类型和特征 ,并以此来控制移动机器人越障和避障时的行进速度和摆臂的动作 ,开发了在未知环境中障碍物辨识的模糊神经网络系... 提出了一种关节式移动机器人自主越障时的障碍识别方法 ,该方法利用模糊神经网络对障碍物进行识别 ,确定障碍的类型和特征 ,并以此来控制移动机器人越障和避障时的行进速度和摆臂的动作 ,开发了在未知环境中障碍物辨识的模糊神经网络系统 .实验证明 。 展开更多

关键词 关节式移动机器人 自主越障 模糊神经网络 障碍识别

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移动式救援机器人机械手臂的自适应控制问题 被引量：2

10

作者 丛佩超 张欣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第12期57-62,共6页

分析了移动式救援机器人系统参数存在误差时,其机械臂工作端轨迹的跟踪控制问题。首先基于雅可比矩阵概念与欧拉-拉格朗日方法,建立了移动式救援机器人系统的运动学与动力学模型。然后,分析了系统的运动学与动力学模型存在误差时,对于... 分析了移动式救援机器人系统参数存在误差时,其机械臂工作端轨迹的跟踪控制问题。首先基于雅可比矩阵概念与欧拉-拉格朗日方法,建立了移动式救援机器人系统的运动学与动力学模型。然后,分析了系统的运动学与动力学模型存在误差时,对于逆动力学控制算法的影响,为了克服这种影响,引入了参数在线识别算法-自适应控制,设计了新的自适应-逆动力学控制算法。最后,通过计算机数值仿真,验证了设计的自适应-逆动力学控制算法的有效性。 展开更多

关键词 移动式救援机器人 雅可比矩阵 逆动力学控制 自适应控制

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基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人的研究及设计 被引量：6

11

作者 杨家武 刘林 +1 位作者 王琢 张铎 《现代电子技术》 北大核心 2020年第5期155-158,共4页

为了保证移动机器人的机动性和灵活性,提高登台越障运动的能力,设计了一种基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人。采用M3508直流无刷减速电机和4个Mecanum轮相配合的方式,实现机器人的全方位运动;通过同步带传动,完成前后辅助腿的伸... 为了保证移动机器人的机动性和灵活性,提高登台越障运动的能力,设计了一种基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人。采用M3508直流无刷减速电机和4个Mecanum轮相配合的方式,实现机器人的全方位运动;通过同步带传动,完成前后辅助腿的伸缩运动,达到登台越障效果;采用STM32F405RGT6单片机控制中心板驱动底盘驱动电机和辅助腿伸缩电机,完成指控动作;利用串级PID控制电机,减少稳态误差,提高系统稳定性。结果表明,基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人机动性强、登台越障能力相对于普通移动机器人得到显著提高。 展开更多

关键词 MECANUM轮 轮腿式全方位移动机器人 STM32 串级PID FREERTOS 实时嵌入式系统

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基于路径跟踪的拖车式移动机器人动态窗口法 被引量：1

12

作者 任工昌 胡小龙 刘朋 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期302-304,320,共4页

针对目前局部路径规划算法只适用于单车体机器人的问题,提出了一种针对拖车式移动机器人的动态窗口法。首先,利用多车体结构的路径跟踪方程实现对拖车式移动机器人的运动控制;然后,利用评价函数同时对牵引车和拖车进行评价并根据权重相... 针对目前局部路径规划算法只适用于单车体机器人的问题,提出了一种针对拖车式移动机器人的动态窗口法。首先,利用多车体结构的路径跟踪方程实现对拖车式移动机器人的运动控制;然后,利用评价函数同时对牵引车和拖车进行评价并根据权重相加;最后,针对拖车结构特性,添加了运动过程中牵引车与拖车的夹角约束,保证运动轨迹的稳定性。仿真实验表明:拖车式移动机器人的运动控制可满足收敛性,同时所提算法实现了拖车式移动机器人局部路径规划的任务,且在运动过程中夹角变化均未超出限制。该研究对拖车式移动机器人的自主导航有极大的参考价值。 展开更多

关键词 拖车式移动机器人 路径跟踪 动态窗口法 局部路径规划

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一种足式移动机器人的混合视觉伺服控制方法 被引量：8

13

作者 张德伟 刘海涛 +1 位作者 王仙业 肖聚亮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期1805-1814,共10页

针对一种配有单目相机的足式移动机器人,提出一种基于图像单应性的混合视觉伺服方法,利用单应性矩阵中的元素构造状态变量估计估计机器人相对位姿,使机器人在缺乏深度信息的情况下可准确到达目标位姿。相较于轮式移动机器人,在足式机器... 针对一种配有单目相机的足式移动机器人,提出一种基于图像单应性的混合视觉伺服方法,利用单应性矩阵中的元素构造状态变量估计估计机器人相对位姿,使机器人在缺乏深度信息的情况下可准确到达目标位姿。相较于轮式移动机器人,在足式机器人移动过程中,足式机构的间歇性运动直接影响机器人视觉反馈过程和伺服控制系统的准确性和稳定性。为解决这一问题,通过分析足式机构运动学并建立足式机器人移动速度与电机转速的映射关系,使控制器可以更准确地调整机器人运动速度。考虑到足式机构运动对视觉反馈环节的影响,提出一种改进型自适应中值滤波算法提高位姿估计精度。伺服环节设计了滑模控制器,并采用李雅普诺夫方法证明了控制系统的稳定性。最后,利用CoppeliaSim软件搭建足式移动机器人虚拟模型,通过仿真验证了所提出控制方案的可行性与有效性。 展开更多

关键词 足式移动机器人 视觉伺服控制 单应性 滑模控制

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基于多传感器数据融合的移动机器人导航 被引量：6

14

作者 肖海荣 富文军 +3 位作者 张晓军 周风余 李贻斌 杨福广 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期66-68,75,共4页

提出了一个允许机器人在室内环境中沿规划好的路径移动的决策和控制结构。机器人的控制系统包含了应用特定硬件实现的可以并行运行的几个程序。移动机器人的导航子系统利用卡尔曼滤波器 ,融合由视觉系统与由里程计获得的位置估计值。通... 提出了一个允许机器人在室内环境中沿规划好的路径移动的决策和控制结构。机器人的控制系统包含了应用特定硬件实现的可以并行运行的几个程序。移动机器人的导航子系统利用卡尔曼滤波器 ,融合由视觉系统与由里程计获得的位置估计值。通过一组超声波传感器实现障碍物检测。实验结果表明 ,效果良好。 展开更多

关键词 传感器 移动式机器人 导航 数据融合

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关节式双履带移动机器人越障稳定性分析 被引量：12

15

作者 宗成国 刘纪新 +1 位作者 于岩 徐丕兵 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第10期4004-4008,共5页

通过对外部环境的复杂情况及各类影响因素的观测与分析,设计了一种基于非结构环境的关节式双履带移动机器人,该机器人平台由前、后两壳体组成,两壳体由旋转关节相连接,调节式活动装置和履带压紧机构的设计保证了机器人的越障稳定性。在... 通过对外部环境的复杂情况及各类影响因素的观测与分析,设计了一种基于非结构环境的关节式双履带移动机器人,该机器人平台由前、后两壳体组成,两壳体由旋转关节相连接,调节式活动装置和履带压紧机构的设计保证了机器人的越障稳定性。在此基础上,以攀越二维崎岖地形、正斜坡地形以及楼梯等三种典型地形为例,对机器人的越障稳定性进行分析和仿真。最后经过实验验证关节式双履带移动机器人的结构设计的合理性和理论分析的正确性。 展开更多

关键词 关节式双履带移动机器人 履带压紧机构 履带可变角度 越障稳定性

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基于视觉的移动机器人实时障碍检测研究 被引量：10

16

作者 王辉 邹伟 郑睿 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第25期46-48,60,共4页

针对立体视觉障碍检测的两个难点:匹配精度以及匹配算法的实时性问题,文章提出了一种基于区域分割的障碍检测方法。通过区域分割,把图像对应点的匹配问题简化为区域边界点的匹配,提高了匹配的精度。分割后的区域作为一个独立的对象进行... 针对立体视觉障碍检测的两个难点:匹配精度以及匹配算法的实时性问题,文章提出了一种基于区域分割的障碍检测方法。通过区域分割,把图像对应点的匹配问题简化为区域边界点的匹配,提高了匹配的精度。分割后的区域作为一个独立的对象进行处理,障碍物三维信息计算转化为视差的判断,提高了匹配的速度。该算法能够实现在室内环境下的实时障碍检测,不需要利用环境的先验知识,具有较强的自适应性。实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 自主式移动机器人 障碍检测 逆投影变换 区域分割

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变形六轮腿式机器人越障性能分析与结构优化设计 被引量：6

17

作者 童超 侯宇 +1 位作者 阮龙欢 段宇 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第12期9-12,共4页

为了提高移动机器人的越障能力,提出了一种变形六轮腿式移动机器人总体结构,分析了其越障原理及机器人越障时前腿机构的运动特性要求。利用多体动力学仿真软件Adams,建立了前腿机构的参数化模型,分析了前腿特征点在越障过程中的运动轨... 为了提高移动机器人的越障能力,提出了一种变形六轮腿式移动机器人总体结构,分析了其越障原理及机器人越障时前腿机构的运动特性要求。利用多体动力学仿真软件Adams,建立了前腿机构的参数化模型,分析了前腿特征点在越障过程中的运动轨迹变化。提出了前腿机构越障过程的两个约束条件,以前腿机构越障高度最大为优化目标,对影响机器人越障性能的关键参数进行了优化设计。优化结果表明:前腿机构的越障性能得到了大幅提高,并且满足越障时的运动特性要求,为移动机器人的总体设计与研究奠定了基础。 展开更多

关键词 六轮腿式移动机器人 变形 越障原理 前腿机构 结构优化

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基于激光雷达的轮腿式机器人爬楼可通过性研究 被引量：9

18

作者 魏宏明 宋爱国 +2 位作者 宋子墨 丁天华 李欢欢 《电子测量技术》 2018年第1期1-6,共6页

基于现阶段移动侦察机器人的应用场景多处于城市环境的背景下,综合轮式速度快、腿式越障能力强的特点,设计了一款用于攀爬楼梯的轮腿式移动机器人。提出了轮腿式机器人攀爬楼梯的控制策略,并通过对比实验验证了轮腿式机器人在攀爬楼梯... 基于现阶段移动侦察机器人的应用场景多处于城市环境的背景下,综合轮式速度快、腿式越障能力强的特点,设计了一款用于攀爬楼梯的轮腿式移动机器人。提出了轮腿式机器人攀爬楼梯的控制策略,并通过对比实验验证了轮腿式机器人在攀爬楼梯方面具有明显的优势,同时针对移动机器人在未知环境下无法对楼梯可通过性进行判断的问题,通过分析激光雷达扫描楼梯图像,建立线性回归模型得到楼梯的坡度,这为机器人在实际工程应用中路径规划提供了基础。 展开更多

关键词 轮腿式移动机器人 控制策略 激光雷达 线性回归

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移动机器人自主越障反应控制行为组合方法 被引量：1

19

作者 徐正飞 杨汝清 +1 位作者 陆际联 杨华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期451-455,共5页

介绍了关节式移动机器人运动系统的元(基本)行为,提出了用模糊逻辑组合方法将原子行为(动作)组合生成高层复杂行为的行为模糊逻辑组合方法;描述了模糊逻辑组合方法组合生成的移动机器人自主越障行为.通过凸台、凹坑和楼梯等典型障碍的... 介绍了关节式移动机器人运动系统的元(基本)行为,提出了用模糊逻辑组合方法将原子行为(动作)组合生成高层复杂行为的行为模糊逻辑组合方法;描述了模糊逻辑组合方法组合生成的移动机器人自主越障行为.通过凸台、凹坑和楼梯等典型障碍的越障实验证明,该方法所生成的行为控制自主越障动作协调性好,具有较高的实时性、快速性和可靠性.解决了关节式移动机器人在城区和建筑内运动的越障稳定性和移动性问题. 展开更多

关键词 关节式移动机器人 自主越障 行为组合 模糊逻辑组合方法

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基于反步法的移动机器人鲁棒跟踪控制

20

作者 李树荣 马慧超 矫德余 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第8期266-270,共5页

以四轮移动机器人为研究对象,建立了机器人完整的数学模型,包括运动学模型、动力学模型以及驱动电机模型。在机器人数学模型的基础上,采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的鲁棒轨迹跟踪控制器,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符... 以四轮移动机器人为研究对象,建立了机器人完整的数学模型,包括运动学模型、动力学模型以及驱动电机模型。在机器人数学模型的基础上,采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的鲁棒轨迹跟踪控制器,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求,并将其分解为运动学控制器、动力学控制器以及电机控制器三部分,降低了控制器设计的难度。构造了系统的李雅普诺夫函数,证明了该类型移动机器人在所得控制器作用下,能实现对给定轨迹的全局渐近追踪。仿真实验结果表明基于反步法的控制器是有效的。 展开更多

关键词 差动驱动式移动机器人 轨迹跟踪 鲁棒控制 反步法 李雅普诺夫函数

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