基于激光传感器的移动机器人地图创建研究

主要研究了室内自主移动机器人基于激光传感器在未知环境下的地图创建的问题。分析了目前地图创建的方法,采用一种分层聚类的方法从原始激光测量数据中提取直线特征,并计算直线特征参数的方差矩阵,最后通过Matlab仿真以及在带有激光型号为lms200的MT-r机器人进行物理实验验证了其可行性。结果所得为机器人实时定位和SLAM提供了理论依据。     

武钢1#高炉五车制控制系统研究

针对武钢1#高炉上料效率低的问题,开发设计一套高炉上料五车制自动控制系统。首先详细叙述高炉上料系统的工艺流程,并在此基础上,运用PLC技术,提出独创性五车制控制系统方案,通过对比改进前后系统的部分生产指标、使用效果和经济效益表明,该系统能有效提高高炉上料能力,并达到稳定炉况和优化提高各项技术经济指标的目的。     

基于二维激光测距仪的三维模型配准研究

在自主移动机器人上安装二维激光测距仪和内置室内小型电机云台。将激光的平面信息和电机云台的高度信息结合构建一个三维模型。通过RANSAC算法从三维点云阵中提取平面。并在图像配准部分对四点算法与RANSAC算法法进行比较,实验结果分析出四点算法能大大的减少配准消耗时间和调高鲁棒性。     

基于学习机制的移动机器人动态场景自适应导航方法

针对在单一学习机制中,移动机器人自主导航一般只适用于静态场景,适应性差的问题,提出一种动态场景自适应导航方法．该方法通过激光测距仪（LRF）获取周围环境的距离信息,在基于增量判别回归（IHDR）算法的单一学习机制导航的基础上,提出了最远距离优先机制的局部避障环节．该导航方法克服了传统导航方法对环境模型的过度依赖,并且本文提出的基于最远距离优先机制的局部避障算法,解决了基于单一学习机制的导航方法对动态场景适应能力不足的问题．本文将动态场景自适应导航方法应用到了MT-R机器人中,与基于单一学习机制的导航方法进行了对比实验,并且运用提出的局部避障算法,对实验中的激光数据进行了算法性能分析．实验结果证实了该方法的可行性,并显示了该方法在动态场景下的良好表现．     

基于移动智能体实验平台的研究性实验设计

本文以移动智能体实验平台为基础,详细介绍了室内环境下基于激光测距仪和双目立体视觉传感器的直线特征提取实验,并探讨了基于移动智能体实验平台的创新性、研究性实验教学内容。实验结果表明,在研究性实验中引入这种具有创新性的综合性实验平台,不仅能激发学生对理论分析和实验研究的兴趣,还能培养学生的求知欲望和创新精神,为学生今后从事科学研究工作奠定良好的基础。     

基于扫描匹配预处理的即时定位与地图创建

研究了室内自主移动机器人的即时定位与地图创建问题。分析了目前解决SLAM问题的方法,提出了基于扫描匹配预处理的即时定位与地图创建,用扫描匹配为SLAM提供机器人先验位姿信息。对实验结果和数据的分析,得出了所提出方法可进一步提高SLAM的精度和鲁棒性。     

改进YOLOv3的工业指针式仪表检测方法

针对工业应用中的指针式仪表自动检测识别任务,为解决指针式仪表检测过程中所涉及到的小目标检测性能不足与检测速度慢的问题,提出一种改进版本的YOLOv3检测算法.使用网络爬虫及数据增强扩充数据集,通过Kmeans++初始化的Mini Batch Kmeans方法对数据集聚类得到先验框;使用轻量级网络MobileNet框架与设计的适应样本的损失函数,得到改进模型.理论分析和实验结果表明,在指针式仪表检测任务中,所提算法的平均精度达92.8％,对小目标检测效果明显增强,实时性大大提高,帧率提高了67％,具有更高鲁棒性的同时提高了网络的综合性能,为后续仪表的准确读数提供了有利保障.     

基于反步法的四旋翼飞行器轨迹跟踪研究北大核心CSCD

在四旋翼飞行器航迹跟踪优化控制的研究中,四旋翼飞行器具有欠驱动和强耦合的特点,在对设定轨迹进行跟踪时,容易出现控制精度较低、抗干扰能力差等问题。针对以上问题,设计了一种采用反步法的轨迹跟踪方法,运用牛顿-欧拉公式建立四旋翼飞行器的动力学模型,将四旋翼飞行器的飞行控制系统分解为上下、前后、左右、偏航四个子系统,应用反步算法为四个子系统配置控制律,实现四旋翼飞行器对设定轨迹的精确跟踪。实验结果表明,所提算法能够让四旋翼飞行器实现对所设定轨迹精确的跟踪,最大跟踪误差不超过6cm。     

基于插补导航的全自主旋翼机设计与控制

为了解决传统旋翼无人机因手动遥操作而导致飞行不稳定的问题,研究了基于插补导航的全自主旋翼机的设计与控制方法。首先,根据导航系统和地面站,获得当前无人机与目标点之间的位置姿态关系;然后基于插补控制算法,利用机载控制器输出相应的能够控制无人机稳定飞行的脉冲宽度信号,实现脱离手动遥操作的四旋翼无人机全自主飞行控制。最后,通过全自主插补导航飞行仿真与实验,验证了该全自主无人机设计的可行性。结果表明,该全自主控制架构能够有效地模拟遥操作信号,实现无人机的全自主飞行控制,且具有更高的稳定性。