室内导盲机器人的设计与实现

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设计并制作一款能够室内构建地图并即时定位导航的机器人。机器人基于ROS实现,通过获取激光雷达扫描的数据和机器人的里程计数据,投入到ROS提供的Gmapping功能包构建出机器人所处环境的空间二维地图。在二维地图中可以获取机器人和目标点的二维坐标,以实现即时定位。机器人底盘配备4个麦克纳姆轮以进行全方向运动,用STM32F103RCT6单片机对底盘进行运动控制,同时基于QT开发了一款上位机软件以方便用户进行交互使用,完成室内导盲任务。室内导盲机器人经过调试,已成功构建出室内的二维地图,实现自主导航,能
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基于智能制造车间物流系统中AGV的复杂动态调度问题,阐述了智能计算方法在复杂调度技术方面及其在智能制造车间AGV调度的研究应用。对群智能计算、遗传算法、人工神经网络等常见智能计算方法的特性及调度问题应用进行分析。针对群智能计算方法重点探究了粒子群算法、蚁群算法及人工蜂群算法在制造业AGV调度中的应用;结合遗传算法与柔性制造系统生产理念总结了AGV调度研究现状;在人工神经网络方法上,介绍了基于深度学习、强化学习有关的AGV调度问题研究及特点。基于智能计算方法各自计算特点对其在制造车间AGV调度应用进行了探讨
针对医护人员短缺问题提出一种新型四臂医疗转运机器人,该机器人可在病床和轮椅之间转运行动不便的病人。对机器人结构进行设计,对机械臂进行正逆运动学分析。为研究机器人的控制算法,利用Webots软件搭建机器人仿真平台,在Webots中建立仿真工作环境、机器人模型和病人模型,编写底层控制器;利用Qt开发带人机界面的上层控制器,并通过TCP/IP与底层控制器进行信息交互。通过病人起坐仿真实验,验证了仿真平台的可行性,验证了机器人结构的可行性,为该机器人的后续研究奠定了基础。
当前,全球正经历着大变局,以工业互联网为基石的第四次工业革命已正式拉开序幕,发展工业互联网是抢占工业革命制高点和争夺主动权的必然之路。工业互联网是“中国制造”向“中国智造”转型的催化剂,把握第四次工业革命机遇,充分发挥催化剂价值,有助于推动我国制造业与工业互联网的加速融合,促进我国制造业迈向更高级、更优化、更合理的发展方向。基于此,对我国工业互联网的发展现状及存在的问题进行了归纳总结,并结合现状对工业互联网未来的发展前景进行了展望,为我国传统制造业的转型升级与未来发展方向提供相关参考信息。
基于运动学理论基础,利用标准D-H参数法对MOTOMAN-GP180型工业机器进行建模,得到机器人连杆坐标系模型,根据变换矩阵通式求解出机器人正运动学方程,并对机器人逆运动进行分析,再将D-H参数代入Matlab中的机器人工具箱进行三维模型的建立,正运动学求解函数Fkine仿真得到的数据与公式计算数据一致,证明模型建立正确。利用蒙特卡洛法对机器人工作空间进行求解,得到的空间图显示满足大多数场景工作要求。针对机器人搬运过程中的点到点的轨迹规划,采用五次多项式插值的方式轨迹进行优化,最终得到6个关节的位置、速
针对仓储环境下叉车机器人托盘识别的应用场景,以及提高托盘目标检测的准确性和鲁棒性,提出了一种基于YOLOv3算法改进后的物体识别方法。运用K-Means++聚类方法重新聚类出更适合托盘检测的Anchor Box,通过分析托盘成像在图像坐标系中横轴和纵轴的密度分布,继而调整了划分网格机制,改进损失函数。并在运用数据增强手段的托盘数据集上进行训练以及测试,与其他算法进行对比,结果显示基于改进的YOLO
针对目前深层肌肉刺激仪的不足,设计了一种基于肌张力反馈的深层肌肉刺激仪控制系统。系统采用STM32单片机为核心处理器,由无刷直流电机提供动力。系统由肌张力传感器采集人体肌张力信号,由霍尔传感器监测电机转速,并由限流电阻监测电机母线电流。单片机通过对肌张力信号、电机当前转速、电机母线电流以及操作人员的控制命令进行运算,进而实现对电机转速的调节。系统采用触摸屏进行人机交互,通过植入μC/OS-Ⅱ操作系统实现控制系统的软件设计。
大型压力容器探伤作业中,存在效率低、危险性高、成本高等问题,为提高自动化和智能检测水平,研制出一款爬壁机器人进行探伤检测。该爬壁机器人基于机器人操作系统(ROS)进行系统软件开发,以开源硬件Beagle Bone Black为核心搭建硬件平台,采用永磁吸附式移动平台搭载探伤检测仪器方式,对工件进行无损探伤检测作业。现场试验结果表明,爬壁探伤机器人可以替代人工进行探伤作业,控制系统性能良好、稳定,能够实现对机器人的精准控制,有效探伤速度可达40 mm/s,兼具有人机界面友好、智能化水平高、易于扩展等特点,极
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随着用户对智能照明设备要求的不断提升,目前市面上的照明产品已难以很好地满足智能家居的应用需求。设计一款以ESPS32芯片和Jetson Nano为主控的多频采光智能矫姿护眼照明设备,将红外人体检测、多频采集光线强度、智能调光及坐姿识别等技术集于一体。采集外界环境光线后通过PID控制算法得出当前环境最佳光线的调节方案,以达到护眼效果;通过Jetson Nano板载摄像头实时检测用户坐姿,在检测到不良坐姿时通过语音提醒用户端正坐姿。设计的设备操作简单便捷,运行安全稳定,应用广泛,低功耗、高性能,具有一定的应用
针对目前人工裁切表面贴塑PVC泡沫板过程中出现的切槽深度控制不到位、切割线不齐、板材折叠困难、生产效率低、劳动强度大且废品率高等问题,设计了自动裁切装置。在分析现有生产工艺的基础上对该装置的整体功能进行了设计,该装置主要由送料系统、裁切系统和气动系统组成,可实现表面贴塑PVC泡沫板的自动送料以及裁切加工的数字化、自动化。实际使用过程表明,该装置操作简单,运行稳定可靠,可显著提高生产效率,降低人工成本。