Android系统协同LEGO机器人工作关键技术研究
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多机器人协作控制系统研究多机器人系统已经成为了机器人领域的研究热点,而一个能够正确控制多个机器人的协作系统也成为了研究的重点。
多机器人协作是指一组机器人通过合作完成某项任务,这个任务可能是在不同的区域中搜索和拾取物体,或者是在生产线上协作完成某项任务。
多机器人协作系统中,机器人之间需要进行通信,传递信息,制定合适的控制策略。
多机器人协作系统的研究,涉及到多个方面的问题。
首先是任务分配问题。
如何将任务分配给不同的机器人,使得系统的效率和性能得到最大化,是一个十分关键的问题。
其次是协作策略的设计问题。
多个机器人之间的协作策略的有效性直接决定了整个系统的性能。
因此,研究对策略的合理设计和优化是十分必要的。
多机器人协作的控制问题也是研究的重点。
多机器人协作的控制是一种高度复杂的任务,需要考虑多个方面的因素。
例如,机器人对环境的感知能力、运动能力、通信能力等。
在实现多机器人协作的控制时,需要考虑这些因素,制定出一套高效的控制策略。
在多机器人协作系统中,机器人的运动控制包括路径规划、轨迹规划等等。
多机器人之间的协作也需要不同的控制策略。
例如,在领头机器人与从机器人之间的协作中,领头机器人需要提供一些信息,如路径规划、任务分配等。
与此同时,从机器人则需要根据这些信息,调整自己的控制策略,保证其与领头机器人之间的协作。
多机器人系统中的控制问题必须通过复杂的算法和控制技术来解决。
例如,需要设计出一套有效的协作算法来实现数据的传递和任务分配。
同时,还需要对多个机器人进行运动规划和控制,以保证其与其它机器人之间的协作质量以及系统的整体性能。
总之,在多机器人协作系统的研究中,控制问题是最核心和关键的问题。
多机器人之间的协作必须通过高效的控制策略来实现。
因此,多机器人系统的控制研究一直是机器人领域的一个热点和难点,需要不断地进行深入研究和探索。
协作机器人零力控制与碰撞检测技术研究共3篇协作机器人零力控制与碰撞检测技术研究1协作机器人零力控制与碰撞检测技术研究随着智能制造业的快速发展,协作机器人越来越多地出现在制造场景中。
协作机器人不同于传统的工业机器人,它可以协同工人完成一系列任务,实现人机协作,提升生产效率。
协作机器人的一个重要问题是如何实现“零力控制”和“碰撞检测”,使机器人在与人类近距离协作时能够及时感知周围的环境,保证安全性和可靠性。
一、协作机器人零力控制技术研究协作机器人与人类进行工作时需要实现零力控制技术,即机器人在与人类接触或协作时不会对人体造成伤害或危害。
实现零力控制技术,可以采用力测量、力控制器和探针等方式。
1、力测量力测量是一种常用的实现零力控制的方法。
利用压电传感器等可测量力和力矩的装置,测量机器人运动过程中的力和力矩,即机器人与人体接触造成的相互作用力。
在机器人运动控制过程中,通过实时测量的力信号计算机自动调整控制信号,以实现零力控制。
2、力控制器力控制器是一种利用传感器获取机器人端末执行器和相应工具的力信号后,通过运算控制执行器所受的力的大小、方向和刚度等的装置。
当机器人执行器与外界物体接触时,力控制器可以自动调整控制信号,保证机器人与外界物体的相互作用力在一定范围内。
3、探针探针是一种具有弹性和敏感性的传感器,可感知接触和相互作用的力和变形。
探针作为机器人末端装置,通过感知机器人与外界物体之间的相互作用力,来调节机器人的运动并实现零力控制。
二、协作机器人碰撞检测技术研究协作机器人的另一个重要问题是如何实现碰撞检测技术,及时判断是否发生了碰撞,保障整个系统的安全性。
机器人碰撞检测技术的常用方法有:力矩保护、视觉碰撞检测和电容传感碰撞检测等。
1、力矩保护力矩保护是在机器人末端装置或机器人的关节处安装传感器,当机器人运动时,通过测量传感器获取的力信号计算机程序进行判断,如果力信号超过预设值,则机器人将自动停止,从而实现碰撞检测。
移动机器人概述与关键技术移动机器人是指能够自主进行移动和执行任务的自主机器人系统。
它们能够在各种环境中自主导航和感知,并完成特定的任务。
随着科技的不断进步,移动机器人在工业、服务、军事等领域发挥着重要的作用。
本文将概述移动机器人的基本概念和关键技术。
一、移动机器人的基本概念移动机器人是指能够自主进行移动和执行任务的机器人系统。
它们通过搭载各种传感器、执行器和计算设备来感知环境、做出决策和执行动作。
移动机器人可以根据任务需求在不同的环境中自主导航,包括室内、室外、水下、太空等。
同时,移动机器人通常具有和人类相似的运动能力,可以行走、爬行、飞行等。
二、移动机器人的关键技术在移动机器人的实现过程中,涉及到许多关键技术。
接下来,将重点介绍几个关键技术。
1. 感知与导航技术移动机器人需要能够感知环境、定位自身位置并规划路径。
为实现这一目标,需要使用多种传感器,如摄像头、激光雷达、超声波传感器等。
这些传感器可以帮助机器人获取周围环境的信息,并利用这些信息进行地图构建、自主定位和路径规划。
2. 运动控制技术移动机器人的运动控制是实现其移动能力的基础。
通过控制执行器(如电机、液压缸等),机器人能够实现行走、转动、爬行等各种动作。
针对不同类型的移动机器人,需要采用不同的运动控制算法和方法。
3. 人机交互技术人机交互技术是为了提高机器人和人类之间的交流和协作效率。
通过使用自然语言处理、计算机视觉、语音识别等技术,机器人可以理解人类的指令,并作出相应的响应。
这种交互方式可以使移动机器人更加灵活、高效地完成任务。
4. 任务规划与执行技术移动机器人能够执行各种任务,如巡逻、清扫、运输等,需要进行任务规划和执行。
任务规划是指根据机器人的能力和环境要求,将任务分解为一系列可执行的子任务,并确定执行的顺序和策略。
任务执行是指机器人按照规划的策略和路径,执行各个子任务,实现整个任务的完成。
5. 自主决策与学习技术移动机器人需要具备自主决策能力,能够根据环境变化和任务需求,做出相应的决策。
人机协同机器人的技术要求人机协同机器人是指人类与机器人之间互相协作、相互支持的一种新型机器人体系结构。
它可以与人类共同完成各种复杂的任务,提高生产效率和工作质量。
在人机协同机器人中,人类扮演着决策者和监督者的角色,机器人则负责执行具体的任务。
为了实现人机协同,机器人需要具备以下几个方面的技术要求。
首先,人机协同机器人需要具备高度智能化的能力。
它们需要能够感知环境,理解人类的指令和需求,并能够根据具体的任务进行决策和规划。
为了实现这种智能化,机器人需要具备先进的感知技术,如视觉、听觉和触觉等,并能将感知到的信息进行融合和分析。
此外,机器人还需要具备自主学习和迁移学习的能力,通过不断的学习和积累经验,提高自己的智能水平。
其次,人机协同机器人需要具备良好的交互能力。
人机之间的交互是实现协同的关键。
机器人需要能够与人类进行自然、直观的交互,理解人类的语言、手势和表情等,并能够对人类的指令进行正确的解释和执行。
为了实现这种交互能力,机器人需要具备语音识别、人脸识别、姿态识别等技术,并能够通过人机交互界面与人类进行沟通和协作。
第三,人机协同机器人需要具备高度灵活的运动能力。
为了能够与人类协同工作,机器人需要具备灵活多变的运动能力。
它们需要能够根据不同的任务需求,调整自身的运动轨迹和速度,并能够在复杂的环境中进行准确的定位和导航。
为了实现这种运动能力,机器人需要具备先进的运动控制和路径规划算法,并能够通过传感器获取环境信息,进行自主导航和避障。
最后,人机协同机器人需要具备高度的安全性和可靠性。
在与人类共同工作的过程中,机器人不能给人类带来伤害,同时也不能给自身带来损坏。
因此,机器人需要具备高度的安全性和可靠性。
它们需要能够对周围环境进行实时感知,并能够及时识别和防止潜在的危险。
此外,机器人还需要具备自诊断和自修复的能力,及时发现和解决自身的故障,确保持续稳定地工作。
综上所述,人机协同机器人需要具备高度智能化、良好的交互能力、灵活的运动能力和高度的安全性和可靠性。
协作机器人智能控制与人机交互研究综述一、本文概述随着科技的飞速进步和的快速发展,协作机器人已成为现代工业生产和人类生活中的重要组成部分。
它们不仅在生产线上承担着繁重且精确的任务,还在医疗、教育、服务等领域发挥着日益重要的作用。
协作机器人最大的特点在于其与人类的高度协同性,能够在保障安全的前提下,与人类共同作业,提高生产效率,优化用户体验。
因此,对协作机器人的智能控制与人机交互技术进行深入研究和探讨,对于推动机器人技术的发展,以及实现人机和谐共生的未来社会具有重要意义。
本文旨在全面综述协作机器人智能控制与人机交互的最新研究成果和发展趋势。
我们将从协作机器人的定义和分类出发,分析其在不同应用场景下的技术需求与挑战。
随后,我们将深入探讨协作机器人的智能控制策略,包括感知、决策、执行等关键技术,并分析其在提升机器人自主性、适应性和安全性方面的作用。
在人机交互方面,我们将关注人机接口设计、意图识别、情感交互等关键技术,并讨论如何实现更自然、更智能的人机交互方式。
我们将对协作机器人智能控制与人机交互的未来发展方向进行展望,以期为未来相关研究和实践提供有益的参考和启示。
二、协作机器人智能控制技术研究协作机器人智能控制技术的研究,主要集中在如何实现机器人与环境的智能交互,以及机器人之间的协同工作。
这些技术的研发,不仅提高了机器人的工作效率,也扩展了机器人的应用范围。
智能控制技术在协作机器人中主要体现在路径规划、动态避障、自适应控制等方面。
路径规划是指机器人能够根据环境信息和任务要求,自主规划出最优的运动路径。
动态避障则是在机器人运行过程中,通过传感器实时感知周围环境的变化,遇到障碍物时能够及时调整运动轨迹,避免碰撞。
自适应控制则是指机器人能够根据任务环境的变化,自动调整自身的控制参数,以适应不同的工作需求。
协作机器人的智能控制还需要解决人机交互问题。
人机交互是指机器人能够理解和执行人的指令,同时也能够向人提供必要的信息反馈。
协作机器人技术如何实现人机协同作业随着技术的不断发展,机器人正逐渐成为工业和服务行业的重要助手。
在过去,机器人的主要任务是完成独立的自动化工作,而如今,协作机器人技术的出现使得机器人可以与人类进行实时的协同作业。
协作机器人技术的发展使得人类和机器人能够在共同的工作空间中相互合作,为企业带来了诸多好处。
协作机器人技术的实现首先依赖于感知和人工智能技术的发展。
机器人必须具备分辨人类身份和姿势的能力,以避免对人类安全造成威胁。
通过搭载高精度传感器和深度学习算法,机器人可以准确地感知人类的位置、动作和意图。
这样的技术使得机器人能够预测人类的动作,并相应地调整自己的行为以适应人类的需求。
其次,协作机器人技术需要实现人机交互的能力。
机器人通过语音识别和自然语言处理等技术,能够理解人类的指令并做出相应的反应。
这种交互方式使得人与机器人之间的沟通更加方便和高效,提升了工作效率。
此外,人机交互也可以通过触摸屏、手势识别等形式进行,使得操作更加直观和自然。
另外,协作机器人技术需要具备智能决策和规划的能力。
机器人能够根据任务的要求和人类的指令,动态地规划自己的行动轨迹,并做出智能的决策。
例如,在与人类共同作业时,机器人可以根据人类的位置和动作预测其意图,并相应地调整自己的行为。
这使得机器人能够与人类紧密配合,实现高效的协同作业。
此外,为了确保协同作业的安全性,协作机器人技术还需要具备自适应和弹性的能力。
机器人需要能够在碰撞检测和避障等方面与人类保持安全距离,以避免意外发生。
通过使用传感器和反馈控制技术,机器人可以实时地感知周围环境,做出适应性调整。
当机器人与人类或其他障碍物接触时,机器人可以在短时间内调整自己的姿势和速度,以避免伤害。
最后,协作机器人技术还需要具备灵活性和可配置性。
不同的作业任务可能需要不同的机器人能力和配置。
因此,机器人必须具备可扩展和可定制的能力,以适应不同的需求。
通过模块化的设计和开放式的接口,机器人可以根据实际需求进行配置和改进,提高了机器人的适应性和灵活性。
收稿日期:2020 02 09;修回日期:2020 03 30 基金项目:中央高校基本科研业务费资助项目(CCNU19CG006) 作者简介:陈文浩(1996 ),男,湖北武汉人,硕士,主要研究方向为自动驾驶、实时定位与地图重建;刘辉席(1995 ),男,湖北黄冈人,硕士,主要研究方向为自动驾驶、点云处理;杨林涛(1982 ),男,湖北浠水人,副教授,硕导,博士,主要研究方向为人工智能;刘守印(1964 ),男(通信作者),河南郸城人,教授,博士,主要研究方向为无线通信、物联网、机器学习(syliu@mail.ccnu.edu.cn).基于IMU紧耦合的LeGO LOAM改进算法研究陈文浩,刘辉席,杨林涛,刘守印(华中师范大学物理科学与技术学院,武汉430070)摘 要:基于LiDAR和SLAM(simultaneouslocalizationandmapping)的LeGO LOAM算法在低分辨率的LiDAR设备上,由于LiDAR数据的运动畸变、采样的地面数据稀疏等问题,存在重力矢量漂移现象和严重的高程估计误差。
为了改善这一点,LeGO LOAM改进算法引入了一种LiDAR和IMU(inertialmeasurementunit)紧耦合的方式。
通过IMU估计运动状态,消除LiDAR数据的运动畸变,并使用IMU数据构建联合优化函数,约束位置姿态估计的重力方向。
实验结果表明,这种方法有效抑制了LeGO LOAM算法的重力矢量漂移,高程估计精度和高速状态下的定位精度均有显著提升。
关键词:实时实位与地图重建;LiDAR;IMU紧耦合;LeGO LOAM中图分类号:TP242 文献标志码:A 文章编号:1001 3695(2021)04 009 1013 04doi:10.19734/j.issn.1001 3695.2020.02.0097ResearchonimprovedLeGO LOAMalgorithmbasedonIMUtightcouplingChenWenhao,LiuHuixi,YangLintao,LiuShouyin(CollegeofPhysicalScience&Technology,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan430070,China)Abstract:LeGO LOAMalgorithmbasedonLiDARandSLAMonlow resolutionLiDARdevices,duetoproblemssuchasmotiondistortionoftheLiDARdataandsparsesampledgrounddata,therearegravityvectordriftphenomenaandseriouselevationestimationerrors.Inordertoimprovethis,theimprovedLeGO LOAMalgorithmintroducedawayoftightcouplingofLi DARandIMU.ItestimatedthemotionstatethroughIMU,eliminatedthemotiondistortionofLiDARdata,andconstructedthejointoptimizationfunctionusingIMUdatatoconstrainthedirectionofgravityforpositionandattitudeestimation.TheexperimentalresultsshowthatthismethodeffectivelysuppressesthegravityvectordriftoftheLeGO LOAMalgorithm,andtheaccuracyofelevationestimationandpositioningaccuracyathighspeedsaresignificantlyimproved.Keywords:SLAM;LiDAR;IMUtightcoupling;LeGO LOAM0 引言实时定位与地图重建技术(SLAM)是一种帮助机器人在未知环境中实现真正自主导航的技术[1]。
机器人的协作和协同控制方法机器人协作和协同控制方法是人工智能领域中的重要研究方向之一,它涉及到多个机器人之间的合作与协同,以实现共同的任务。
随着科技的不断发展,机器人在各个领域的应用也越来越广泛,因此如何使多个机器人之间实现高效协作成为了一个备受关注的问题。
本文将探讨机器人协作和协同控制方法的相关研究现状以及未来的发展趋势。
在机器人领域中,通常会遇到各种复杂的任务,有些任务需要多个机器人之间协作才能完成。
比如在工厂生产线上,多个机器人协同作业可以大大提高生产效率;在救援任务中,多个机器人组成的救援队伍可以更快速地找到被困者。
因此,如何实现机器人之间的协作成为了一个重要的研究课题。
目前,机器人协作常用的方法包括集中式控制、分布式控制和混合式控制。
集中式控制是指由一个控制器来协调多个机器人的活动,这种方法简单直接,但是当机器人数量较多时会造成控制器负担过重。
分布式控制是指每个机器人单独做出决策,通过通信与其他机器人进行协调,这种方法对系统的容错性要求较高。
混合式控制则结合了上述两种方法的优点,实现了较好的性能。
除了控制方法,机器人协作还需要考虑到各种不确定因素,比如环境变化、通信延迟等。
如何使机器人能够适应各种不确定因素,实现高效的协作,是一个具有挑战性的问题。
近年来,一些学者提出了基于强化学习的方法来解决这个问题。
强化学习是一种通过与环境不断交互来学习最优策略的方法,它已经在单个机器人控制中取得了一定的成果,可以进一步应用于机器人协作领域。
另外,机器人协作还需要考虑到机器人之间的沟通与协商。
在多个机器人协作的过程中,机器人之间需要不断地进行信息交换与沟通,以达成共识。
而协商则是指机器人之间通过讨论、交流等方式来确定最终的行动方案。
如何设计有效的通信协议和协商机制,是机器人协作中的一个关键问题。
除了上述的基础研究外,机器人协作还涉及到许多具体应用领域。
比如在医疗领域,多个手术机器人可以协同作业,提高手术效率和精度;在农业领域,多个农业机器人可以协同作业,提高农作物的产量;在交通领域,多个自动驾驶车辆可以协同行驶,提高交通效率。
工业机器人关键技术研发及应用实验报告一、引言工业机器人作为现代制造业的重要装备,在提高生产效率、保证产品质量、降低劳动成本等方面发挥着越来越重要的作用。
本实验旨在深入研究工业机器人的关键技术,并对其在实际应用中的效果进行评估。
二、实验目的本次实验的主要目的是:1、研发工业机器人的关键技术,包括运动控制、感知技术、编程与算法等。
2、测试这些关键技术在不同工业场景中的应用效果,如装配、焊接、搬运等。
3、分析实验结果,找出技术的优势和不足,为进一步改进和优化提供依据。
三、实验设备与环境(一)实验设备1、工业机器人本体:选用了具有较高精度和灵活性的六轴工业机器人。
2、控制器:采用高性能的工业机器人控制器,具备强大的运算能力和稳定的控制性能。
3、传感器:包括视觉传感器、力传感器等,用于感知机器人的工作环境和操作对象。
4、编程软件:使用了专业的工业机器人编程软件,方便进行程序编写和调试。
(二)实验环境实验在专门的工业机器人实验室中进行,具备完善的安全防护设施和良好的工作条件。
实验室配备了各种工装夹具、测试设备和工具,以满足实验的需求。
四、关键技术研发(一)运动控制技术1、轨迹规划:通过优化算法,实现了机器人在空间中的平滑、高效运动轨迹规划。
2、速度控制:采用自适应控制策略,根据工作任务的要求和机器人的负载情况,实时调整运动速度,确保运动的稳定性和精度。
(二)感知技术1、视觉识别:利用机器视觉技术,实现对工件的形状、尺寸、位置等信息的快速准确识别。
2、力觉感知:通过力传感器,实时感知机器人与操作对象之间的接触力,为精确控制提供反馈。
(三)编程与算法1、离线编程:开发了离线编程系统,通过在计算机上模拟机器人的运动,生成可直接下载到控制器的程序,提高编程效率。
2、智能算法:引入了人工智能算法,如模糊控制、神经网络等,提高机器人的自主决策能力和适应性。
五、实验过程与结果(一)装配实验1、实验过程将机器人应用于电子产品的装配任务,通过视觉系统识别零件的位置和姿态,机器人按照预定的轨迹和力控制要求进行装配操作。
机器人协作技术的研究与实践一、引言机器人协作技术是指两台或者多台机器人之间进行实时协同操作的一种技术。
它的出现,可以使得机器人之间的合作更加紧密有序,从而更好地完成各种任务。
在工业生产、环境工程、军事等领域,机器人协作技术已经得到了广泛的应用与研究。
二、机器人协作技术的研究机器人协作技术的研究主要涉及以下几个方面:1、机器人装备对接技术。
机器人之间要进行有效的协同操作,首先需要考虑的是它们如何实现对接,因此机器人装备对接技术在整个机器人协作技术研究中显得尤为重要。
2、协同路径规划。
协同路径规划,是指为多台机器人设计合适的路径规划方案,使得它们能够高效地协作完成任务。
3、任务分配。
啊在机器人协作过程中,很多任务是需要多台机器人协同完成的,因此任务分配是其中的重要环节。
不同的任务需要不同的机器人参与,而不同机器人之间的能力差异也会影响任务的分配。
三、机器人协作技术的实践机器人协作技术的实践,可以分为以下几个领域:1、工业生产。
在多领域的工业生产中,机器人之间的协作越来越普遍。
例如,对于一款产品的生产,多个机器人可以同时参与到不同的生产环节中,以提高生产效率和质量。
2、环境工程。
环境工程是机器人协作领域的又一个应用领域。
在这方面,可以利用无人机和机器人等装备,对一些特殊场景进行调查,而不必让人类进入其中面临风险。
3、军事领域。
军队中也是用机器人协同合作的应用领域。
当面对一些危机或者危险情况时,机器人可以为士兵做出及时的决策,同时并且尽量减小士兵的伤亡,达到保障战队全体人员的生命安全。
四、机器人协作技术发展趋势未来机器人协作技术的发展,主要体现在以下几个方面:1、推动机器人智能化升级。
智能化升级最能保证机器人之间协作的高效性和精准度。
我们可以利用大数据技术和自动化技术,使多台机器人像一队群体那样实现更协同的工作。
2、突破装备对接技术的应用难题。
不同型号、不同品牌的机器人之间的协作问题,是影响机器人协作技术大规模应用的重要问题,要在这方面大力发展研究。