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基于具身智能的移动操作机器人系统发展研究
被引量:
17
1
作者
兰沣卜
赵文博
+1 位作者
朱凯
张涛
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2024年第1期139-148,共10页
具身智能是新一轮科技革命与产业变革中的战略性技术,是当前世界各国重点竞争的前沿高地之一;移动操作机器人系统因其优秀的运动、规划、执行能力成为具身技术首选的硬件载体;基于具身智能的移动操作机器人系统作为实现跨领域、多场景...
具身智能是新一轮科技革命与产业变革中的战略性技术,是当前世界各国重点竞争的前沿高地之一;移动操作机器人系统因其优秀的运动、规划、执行能力成为具身技术首选的硬件载体;基于具身智能的移动操作机器人系统作为实现跨领域、多场景、多功能的自主具身智能平台,将成为引领未来新一代信息技术和人工智能发展的关键。本文从基于具身智能的移动操作机器人系统发展的需求出发,总结了基于具身智能的移动操作机器人系统的发展现状,分析了该领域发展面临的问题和挑战,提出了涵盖多模态感知技术、世界认知与理解技术、智能自主决策技术、运动与操作联合规划技术等基于具身智能的移动操作机器人系统的共性关键技术。基于此,本文从国家政策倾斜、共性技术突破、交叉学科建设与人才培养、综合验证平台构建等方面提出了对策建议,以期助力具身智能发展浪潮下我国移动操作机器人领域的长足发展。
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关键词
具身智能
移动操作机器人
任务和运动联合规划
智能决策
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职称材料
移动操作机器人运动控制与误差分析实验研究
2
作者
郭隆臻
张振山
+1 位作者
张若平
崔国华
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第5期325-331,337,共8页
针对汽车零部件装配线的物料分拣及供给问题,设计并组装了一台移动操作机器人用于实现智能化自动送料。以此移动操作平台为对象,建立了其运动学模型,并以此为依据提出了运动控制策略,分析了输入脉冲与机器人速度及转弯半径之间的关系。...
针对汽车零部件装配线的物料分拣及供给问题,设计并组装了一台移动操作机器人用于实现智能化自动送料。以此移动操作平台为对象,建立了其运动学模型,并以此为依据提出了运动控制策略,分析了输入脉冲与机器人速度及转弯半径之间的关系。利用激光跟踪仪对机器人直线和圆周运动的轨迹进行标定,获取了轨迹误差随速度的变化规律。研究结果表明,通过控制电机的输入脉冲,提出的运动控制策略可以满足在不同场景要求下的移动机器人定位和运行。机器人直线速度与输入脉冲成正比,转向速度与输入脉冲差成正比,转弯半径与输入脉冲和成正比。由轨迹误差与速度的关系,得到机器人的最佳速度为(0.2~0.3)m/s,当运送小型零部件且需要提高运行效率时,可控制直线速度在(0.5~0.7)m/s,为分析运动性能提供了一种解决方法。
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关键词
移动操作机器人
运动学模型
控制策略
激光跟踪仪
误差分析
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职称材料
基于ROS的电动汽车充电操作移动机器人系统
被引量:
7
3
作者
徐建明
蔡奇正
马益普
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2021年第6期591-601,共11页
设计了一种基于ROS机器人操作系统的电动汽车充电操作移动机器人系统。首先,在运动控制层建立了充电机械臂和移动底盘的机器人运动学模型,在运动规划层采用视觉定位技术对充电机械臂进行了轨迹规划;然后,利用ROS平台改良A*算法设计了导...
设计了一种基于ROS机器人操作系统的电动汽车充电操作移动机器人系统。首先,在运动控制层建立了充电机械臂和移动底盘的机器人运动学模型,在运动规划层采用视觉定位技术对充电机械臂进行了轨迹规划;然后,利用ROS平台改良A*算法设计了导航节点并采用加权平均法设计了多传感位姿信息融合节点,采用TCP Socket实现了交互层的功能;最后,进行了移动机器人充电流程实验。实验结果验证了所设计系统的实用性。
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关键词
ROS
充电
操作
移动
机器人
自主导航
车臂协同
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职称材料
基于APFIGA的全方位机器人多障碍区路径规划研究
被引量:
2
4
作者
蒋林
赵杰
+1 位作者
闫继宏
陈新元
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期68-73,共6页
为解决机器人在多障碍区的路径规划问题,提出了一种基于由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA)的全方位移动操作机器人路径规划方法。该规划方法通过在可穿越的障碍区添加障碍物穿越系数来鼓励机器人走捷径,进而提高其路径优化能力;...
为解决机器人在多障碍区的路径规划问题,提出了一种基于由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA)的全方位移动操作机器人路径规划方法。该规划方法通过在可穿越的障碍区添加障碍物穿越系数来鼓励机器人走捷径,进而提高其路径优化能力;利用当前点邻域内势场强度信息,结合遗传算法确定全方位移动操作机器人的运动方向及速度,并引入机器人速度及移动障碍物速度的影响,得出势场强度下降最快的路径,提高方法的动态环境规划能力。该方法能克服机器人在障碍物附近易于抖动的现象,通过在斥力势中添加与目标距离成正比的系数项解决目标不可达问题,并利用填平势场跳出局部极小。仿真与实物实验结果验证了所提出路径规划方法的正确性和有效性。
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关键词
全方位
移动操作机器人
由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA)
穿越系数
人工势场(APF)
遗传算法
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职称材料
题名
基于具身智能的移动操作机器人系统发展研究
被引量:
17
1
作者
兰沣卜
赵文博
朱凯
张涛
机构
清华大学自动化系
北京信息科学与技术国家研究中心
出处
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2024年第1期139-148,共10页
基金
中国工程院咨询项目“新一代人工智能及产业集群发展战略研究”(2022-PP-07)。
文摘
具身智能是新一轮科技革命与产业变革中的战略性技术,是当前世界各国重点竞争的前沿高地之一;移动操作机器人系统因其优秀的运动、规划、执行能力成为具身技术首选的硬件载体;基于具身智能的移动操作机器人系统作为实现跨领域、多场景、多功能的自主具身智能平台,将成为引领未来新一代信息技术和人工智能发展的关键。本文从基于具身智能的移动操作机器人系统发展的需求出发,总结了基于具身智能的移动操作机器人系统的发展现状,分析了该领域发展面临的问题和挑战,提出了涵盖多模态感知技术、世界认知与理解技术、智能自主决策技术、运动与操作联合规划技术等基于具身智能的移动操作机器人系统的共性关键技术。基于此,本文从国家政策倾斜、共性技术突破、交叉学科建设与人才培养、综合验证平台构建等方面提出了对策建议,以期助力具身智能发展浪潮下我国移动操作机器人领域的长足发展。
关键词
具身智能
移动操作机器人
任务和运动联合规划
智能决策
Keywords
embodied intelligence
mobile manipulator robot
joint planning for movement and manipulation
intelligent decisionmaking
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
移动操作机器人运动控制与误差分析实验研究
2
作者
郭隆臻
张振山
张若平
崔国华
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第5期325-331,337,共8页
基金
国家自然科学基金(51775165)。
文摘
针对汽车零部件装配线的物料分拣及供给问题,设计并组装了一台移动操作机器人用于实现智能化自动送料。以此移动操作平台为对象,建立了其运动学模型,并以此为依据提出了运动控制策略,分析了输入脉冲与机器人速度及转弯半径之间的关系。利用激光跟踪仪对机器人直线和圆周运动的轨迹进行标定,获取了轨迹误差随速度的变化规律。研究结果表明,通过控制电机的输入脉冲,提出的运动控制策略可以满足在不同场景要求下的移动机器人定位和运行。机器人直线速度与输入脉冲成正比,转向速度与输入脉冲差成正比,转弯半径与输入脉冲和成正比。由轨迹误差与速度的关系,得到机器人的最佳速度为(0.2~0.3)m/s,当运送小型零部件且需要提高运行效率时,可控制直线速度在(0.5~0.7)m/s,为分析运动性能提供了一种解决方法。
关键词
移动操作机器人
运动学模型
控制策略
激光跟踪仪
误差分析
Keywords
Mobile Operation Robot
Kinematic Model
Control Strategy
Laser Tracker
Error Analysis
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于ROS的电动汽车充电操作移动机器人系统
被引量:
7
3
作者
徐建明
蔡奇正
马益普
机构
浙江工业大学信息工程学院
出处
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2021年第6期591-601,共11页
基金
国家自然科学基金-浙江省自然科学基金联合基金两化融合项目(U1709213)
国家自然科学基金面上项目(61374103)。
文摘
设计了一种基于ROS机器人操作系统的电动汽车充电操作移动机器人系统。首先,在运动控制层建立了充电机械臂和移动底盘的机器人运动学模型,在运动规划层采用视觉定位技术对充电机械臂进行了轨迹规划;然后,利用ROS平台改良A*算法设计了导航节点并采用加权平均法设计了多传感位姿信息融合节点,采用TCP Socket实现了交互层的功能;最后,进行了移动机器人充电流程实验。实验结果验证了所设计系统的实用性。
关键词
ROS
充电
操作
移动
机器人
自主导航
车臂协同
Keywords
ROS
robot system for battery charging
autonomous navigation
coordination between vehicle and robotic
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于APFIGA的全方位机器人多障碍区路径规划研究
被引量:
2
4
作者
蒋林
赵杰
闫继宏
陈新元
机构
武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
出处
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期68-73,共6页
基金
863计划(2006AA04Z245)和冶金装备及其控制教育部重点实验室开放基金(2009A03)资助项目.
文摘
为解决机器人在多障碍区的路径规划问题,提出了一种基于由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA)的全方位移动操作机器人路径规划方法。该规划方法通过在可穿越的障碍区添加障碍物穿越系数来鼓励机器人走捷径,进而提高其路径优化能力;利用当前点邻域内势场强度信息,结合遗传算法确定全方位移动操作机器人的运动方向及速度,并引入机器人速度及移动障碍物速度的影响,得出势场强度下降最快的路径,提高方法的动态环境规划能力。该方法能克服机器人在障碍物附近易于抖动的现象,通过在斥力势中添加与目标距离成正比的系数项解决目标不可达问题,并利用填平势场跳出局部极小。仿真与实物实验结果验证了所提出路径规划方法的正确性和有效性。
关键词
全方位
移动操作机器人
由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA)
穿越系数
人工势场(APF)
遗传算法
Keywords
omni-directional mobile manipulator, artificial potential field method improved by the geneticalgorithm (APFIGA), traversing coefficient, artificial potential field .(APF), genetic algorithm
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于具身智能的移动操作机器人系统发展研究
兰沣卜
赵文博
朱凯
张涛
《中国工程科学》
CSCD
北大核心
2024
17
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职称材料
2
移动操作机器人运动控制与误差分析实验研究
郭隆臻
张振山
张若平
崔国华
《机械设计与制造》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
基于ROS的电动汽车充电操作移动机器人系统
徐建明
蔡奇正
马益普
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2021
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于APFIGA的全方位机器人多障碍区路径规划研究
蒋林
赵杰
闫继宏
陈新元
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
在线阅读
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职称材料
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