一、对话型轮式移动机器人(论文文献综述)
吴石松,林志达[1](2020)在《基于seq2 seq和Attention模型的聊天机器人对话生成机制研究》文中提出针对传统的聊天机器人对话生成机制词识别率低的情况,电网企业设计一种基于seq2 seq和Attention模型的聊天机器人对话生成机制。采用最大匹配分词算法对语义匹配,由于中文领域中存在词语具有多种意思的情况,根据语义匹配结果,寻找对话中的相似词语,对聊天机器人的对话关键词进行拓展。在此基础上,利用seq2 seq模型对词向量编码和分解,结合词向量编码和分解结果与语义匹配结果,生成聊天机器人对话中的特征向量,并利用Attention模型查找聊天对话中相似成分和相异成分,根据相似度最高的问题对应的答案反应出去,进行对话,以此完成基于seq2 seq和Attention模型的聊天机器人对话生成机制的研究。实验对比结果表明,此次设计的对话生成机制比传统的生成机制词的识别率高,能够识别正确的语句,保证在实际对话中做出正确的反应。
董炳艳,张自强,徐兰军,朱自虎,杨琪,赵京,李德武,陈树君[2](2020)在《智能应急救援装备研究现状与发展趋势》文中提出在地震、火灾等灾害现场,抢险救援任务的紧迫性突显了对智能化应急救援装备的迫切需求。智能应急救援装备的使用可极大地提高救援队伍的战斗力,快速、高效地处理各类灾害,特别是突如其来的严重灾难,大大减少救援人员的伤亡和国家的财产损失,具有重要的研究意义。按照工作环境和用途可将智能应急救援装备分为空中救援装备、陆地救援装备、水下救援装备以及通用救援装备等。在对智能应急救援装备及关键技术的研究现状进行概述的基础上,分析发现了当前研究还存在着缺乏高效的机构设计方法、装备可靠性不佳、智能化程度较低、通信技术成熟度不高以及人机友好性较差等问题,这都导致了智能应急救援装备在大型灾害现场应用程度不高。指出了智能应急救援装备将向着先进的结构设计、可靠的运动性能、高智能化、快速精准的通信及良好的人机交互的方向发展。
赵晓晨[3](2020)在《基于ROS的家庭陪护机器人系统设计》文中研究表明如今,我国人口呈现出老龄化的趋势,老人陪护问题日益突出;另外,独生子女缺少陪伴也成为大多数家庭存在的问题。随着机器人技术的发展,陪护机器人逐渐进入大众的家庭中,解决了老人与儿童的陪护问题,改变了人们的生活方式。本文基于ROS设计了家庭陪护机器人系统,使陪护机器人的建图与导航功能更快更精准,语音交互功能更加丰富智能,以此满足人们的陪护需求。本文主要工作为:(1)系统的总体设计。总体设计分别从系统框架设计、机器人模型设计、硬件平台设计与ROS架构分析进行阐述。系统框架给出了总体设计思路,将系统分为控制层、功能层和硬件层;机器人模型设计包括机器人系统模型、传感器观测模型、机器人URDF模型的设计;硬件平台设计主要完成器件的选型与机器人的整体搭建;ROS架构分析主要通过系统架构、通信机制与常用组件进行阐述。(2)SLAM与导航设计。SLAM设计采用对RBPF-SLAM改进的Gmapping算法,通过改进建议分布和自适应重采样减少粒子个数并解决粒子退化问题。导航设计包括定位与路径规划。定位采用自适应的蒙特卡洛算法,保证定位的精度的同时提高反应速度。路径规划设计包括全局路径规划和局部路径规划,全局路径规划采用平滑处理后的A*算法,最大程度减少冗余拐点以获取最优路径;局部路径规划采用DWA算法,以评估函数的形式计算在相邻节点之间运行时的局部最优路径。(3)语音交互设计。在完成语音交互设计框架后,分别设计基于HMM的语音识别系统和基于波形拼接的语音合成系统。在语音交互的实现分析中完成语音对话、语音控制和表情切换等任务,实现家庭陪护机器人的教育学习、互动娱乐、情绪表达等功能。在性能测试与分析中,SLAM与导航测试采用URDF模型、真实机器人两种方式完成,测试结果表明机器人建图、导航的速度和准确度较算法改进前有明显的提高;语音交互测试包括对语音对话、语音控制、表情切换等功能的测试。系统整体测试结果验证了设计的家庭陪护机器人的实用性及有效性。
中国评测机器人国评中心[4](2020)在《奋战在抗疫前线的“钢铁战士”》文中研究指明自疫情发生以来,"无接触"成为大众在疫情中的基本诉求,用机器人代替人进行作业减少交叉感染的需求尤为强烈。中国机器人企业凝心聚力,在短时间内投放各类机器人,参与了防疫抗疫全流程中多项工作任务,与前线医务人员一起并肩作战。
周龙[5](2020)在《室内载运机器人关键技术研究》文中指出随着室内服务性场所规模不断扩大所导致的室内货物运输服务需求的增长,室内载运机器人的需求量日益增加。针对现有机器人视觉定位成本高,机动性和通用性差等问题,提出一种基于视觉定位的低成本室内载运机器人解决方案,重点对机器人的运动控制系统、视觉定位系统、远程监控系统进行了研究与实现。论文主要完成了以下几个方面的工作:(1)完成了可用于多种场合的机器人原型系统设计,确定了机器人的自主运动方案。其中机械本体设计包括电机、制动器、编码器和舵轮架等零件的选型和加工。(2)设计了机器人运动控制系统总体架构,完成了硬件系统的开发与测试。运动控制系统采用主从架构,各控制板间通过自定义增强型SPI进行通信,提高了控制的实时性和系统的可扩展性。(3)实现了驱动电机和转向电机的闭环控制。其中建立了机器人的运动学模型,完成了电机的控制算法,并基于实时操作系统实现了机器人的运动控制。(4)提出了基于屋顶标志物的单目视觉定位方法。根据屋顶标志物的特点,完成了图像的特征点识别算法以及机器人视觉定位算法,实现了机器人通过获取当前视角下屋顶标志物的图像即可得到机器人坐标进行实时定位,为机器人进行路径规划打下基础。(5)完成了机器人远程监控系统的设计。其中包括服务器和客户端的实时通信,并在此基础上进行软件的整体设计,采用模块化的思想实现了软件运动监测、历史数据查询等模块的功能。经过对系统各模块测试,所设计的室内载运机器人实现了预期的功能,该方案具有一定的可行性,为后续载运机器人进一步研究奠定了基础。
张保真[6](2019)在《管道机器人结构设计及其运动控制研究》文中提出近几十年来,随着我国科技的进步、工业的发展和经济水平的提高,我国管道运输建设取得了巨大的成果。比起汽车、火车等运输方式,管道输送具有经济、安全等许多优点,其应用也越来越广泛。油气等输送管道长期使用会腐蚀、穿孔或者破裂,都会造成油气泄漏,进而影响周围环境,甚至发生火灾、爆炸等严重后果。人工维修管道费时、费力、费财,这就需要应用管道机器人定期对管道检修与维护,而市场现有管道机器人大多越障能力差,不能适应不同直径管道与大坡度管道,且在弯管等复杂管道中的通过性能较差。为解决上述问题本文提出了一种无线缆式具有自主变径能力的三履带足呈120o均匀分布的管道机器人总体设计方案。该机器人具有行走灵活,控制简单,牵引力大等优点。本文研究的主要内容如下:(1)结合现有管道机器人的优缺点、课题设计的要求与性能指标,提出了无缆式具有差速功能和变径功能的履带式管道机器人总体设计方案,完成管道机器人移动机构,变径机构的选型设计。用SolidWorks软件建立管道机器人的三维模型。(2)建立履带式管道机器人作业姿态角与封闭力的模型,分析机器人作业姿态角对封闭力的影响,求得封闭力最大时的姿态角为期望稳定工作状态;建立弹簧预紧力模型,求得管道机器人可以稳定工作的最小弹簧预紧力;构建管道机器人在水平直管中的行走模型,确定其动力学方程;分析变径机构一组支撑杆系的运动力学方程,为第四章的变径机构动力学仿真分析提供理论基础。(3)利用ADAMS软件,构造管道机器人虚拟样机并建立仿真环境,进行水平直线管道、变径管道与大曲率半径弯管的爬行通过性实验。构建变径机构一组支撑杆系的参数化模型,做动力学仿真。(4)搭建管道机器人系统的总体控制结构,包括硬件框架的设计与软件实现流程设计。硬件设计包括微控制器ARM、传感器、电机驱动器等选型设计。软件设计主要是动作实现的流程设计与人机交互操作面板结构框架设计。(5)搭建管道机器人试验平台,包括机器人物理样机组装,模拟管道环境的组装。进行管道机器人水平管道、变径管道、大坡度与垂直管道的爬行通过性实验。
孔令望[7](2019)在《基于Real Sense的轮式教育机器人室内路径规划研究》文中研究表明机器人学是与机器人设计、制造和应用相关的科学,随着社会的进步,第四次工业革命的高速发展,人工智能技术的崛起,机器人扮演着越来越重要的角色,关于教育机器人的研究也越来越成为科研界的热门问题。教育机器人可分为轮式机器人、履带式机器人以及足式机器人,由于轮式机器人运动模型较为简单,自由度比较低,因此本文将选用轮式教育机器人作为研究对象,提出基于ROS的轮式教育机器人软硬件框架,并针对机器人在深度相机下室内环境路径规划做出了研究。室内环境下教育机器人可通过SLAM(同步定位与地图构建)技术存储实时地图信息,通过己存的全局地图选择相应的算法进行从当前位置到指定点的规划称为全局路径规划,但是在不确定的环境中会遇到实时变化的障碍物,仅仅依靠全局路径规划进行导航是不可行的,此时需要借助视觉传感器或者激光雷达传感器检测障碍物,并局部改变规划路径。关于机器人的路径规划问题,在进行室内环境信息收集时,多采用单线程激光雷达或深度相机作为环境传感器,本文则采用深度相机的方式,对室内路径规划做出以下研究:(1)在测试轮式教育机器人行进的过程中,会产生机器人不走直线以及速度控制误差问题,本文提出了 PID控制算法改进方案并加以调试,PID控制算法主要是通过从比例积分,从而减少了机器人的速度控制误差。(2)本文利用英特尔RealSense R200深度相机收集的点云数据,对机器人局部范围内的路径规划进行了研究,机器人在沿着既定的全局导航路径行进的过程中若有检测到障碍物,则启动深度摄像机抓取障碍物周围的环境空间,选择其中宽度较大的一侧作为绕行空间,生成绕行点以及绕行路径,同时将映射后绕行路径的终点和原始全局路径的下一个节点进行连接,从而完成实时性避障。文章的主要创新点是:提出了基于视觉传感器的轮式教育机器人软硬件框架集成,其中包含可扩展的多传感器上位机模块以及控制运动的下位机模块;采用RealSense R200作为轮式机器人的视觉传感器,对机器人全局路径规划以及局部实时路径规划进行了研究。研究以及实验结果表明,基于深度相机RealSense的轮式教育机器人可以准确地完成局部实时避障,并且可以返回原始全局规划路线。
冯昭凯[8](2019)在《室内移乘护理机器人运动稳定性研究》文中研究表明为了解决下肢行动不便的老人的移乘问题,改善我国的养老护理等行业现状,护理机器人技术已经成为了近几年机器人领域的研究热点,其主要功能是帮助下肢失能的老人进行移乘护理。与一般工业机器人不同的是,护理机器人的工作对象主要是行动不便的老人,为了确保被护理人的安全问题,防止护理机器人发生倾倒、打滑等失稳现象。本文以自主研发的轮式移乘护理机器人为研究对象,分析其在整个工作过程中的运动稳定性问题,实现安全舒适的移乘搬运。首先对护理机器人的结构特点进行详细的描述,重点突出与其他护理机器人的不同之处,再对机器人的薄弱部位进行有限元分析,验证了机构设计的合理性与安全性。其次分析护理机器人在工作中稳定性情况,分为两个阶段:第一阶段为分析护理机器人将被护理人抱起过程中的稳定性,采用D-H法对护理机器人的抱人机构进行运动学建模,通过递推公式得到机器人与人接触处机构末端的位姿与各个关节角度之间的关系,明确此过程的运动特点,通过ADAMS仿真软件得到抱人过程中机器人各个部分的质心变化曲线,进而通过Matlab软件计算出护理机器人在抱人过程中的整体质心轨迹,采用重心投影法稳定性判定依据,分析护理机器人抱人过程的稳定状况。第二阶段为分析护理机器人携带被护理人移动过程的稳定性,首先对护理机器人的双轮差速驱动机构进行运动学建模,分析差速驱动机构的运动特点,针对在运动过程中直线行驶和转弯状态下可能会出现的打滑和漂移现象,建立其数学模型,通过ADAMS仿真软件仿真在启动、制动以及转弯状况下的运动过程,得到护理机器人各个轮子与地面的压力变化情况来分析护理机器人在移动过程中的稳定状况。最后,通过制作的样机完成实验工作,操作样机完成将被护理的人抱起任务,机器人将人抱起的实验,验证了此过程机器人不会发生倾倒现象和结构的合理性,可以实现安全稳定的移乘搬运工作。
邱永康[9](2019)在《人形机器人无力矩传感器外力检测方法研究》文中提出随着人工智能及机器人技术的发展,人们对机器人的期望不再停留于在工厂替代人力进行重复性劳动,而是希望机器人在医疗、装配、家庭服务等领域进行精细操作,如此便对机器人的性能提出了更高的要求。这种要求除了表现为更高的定位精度,更快的响应速度,还体现在更有保障的安全性能。为提高与人共存的机器人安全性,最主要的手段是为机器人增加力感知能力。针对传统机器人缺乏力感知功能的缺陷,而增加六维力感知成本较高、应用范围受限的问题,本文针对当前机器人系统的缺点,综合应用机电一体化技术,对无力矩传感器的人形机器人的关节力感知方法进行了深入研究,主要研究内容如下:1、高度人形、功能全面的高功率密度机器人系统设计。综合考虑系统功能与外观仿生要求,研究了人形机器人的新构型设计方法。整个机器人系统采用了上身为人形机器人上肢、下身为轮式全向移动平台的设计方法。根据机器人最大负载以及转速要求,采用无偏置非球型腕构型设计了七自由度的机械臂结构。所设计机器人系统具有自主定位导航、目标检测、语音交互、力觉交互等功能,可作为综合性机器人与人工智能研究平台使用。2、无力矩传感器的机器人关节外力矩检测:首先通过差分放大电路采集关节电枢电流,从而计算机器人关节的实际输出力矩;然后通过机器人动力学方程依据其运动状态解算其理论关节力矩;由于机器人建模过程中忽略了大量非线性因素而引入的建模误差,本文采用神经网络方法对模型误差进行补偿。实验结果显示本文所提出的无力矩传感器的外力检测方法可实现低成本的高精度外力检测。3、基于阻抗控制的机器人安全物理人机交互方法:研究了机器人在碰撞响应策略与柔顺控制策略间切换方法,采用反射控制策略实现机器人的碰撞响应策略,采用基于关节外力检测的阻抗控制方法实现柔顺控制策略。实验表明,所设计的机器人碰撞响应策略可以有效检测机器人碰撞的发生,并迅速离开碰撞位置,而机器人的柔顺控制策略则能有效检测人机交互过程中的在人机交互过程中的操作者作用力,顺从操作者的运动意图,实现直接示教等人机交互作业任务。
赵彤[10](2019)在《遥控操作服务机器人研制》文中指出随着社会发展,医疗体制在不断完善,人们对身体健康越来越重视,我国的老龄化现象也随之愈发严重。遥控操作服务机器人能通过遥控手柄实现远程无线控制,帮助老年人等行动不便人士抓取物体。在遥控操作服务机器人整体设计中,先给出了功能要求与性能指标。然后根据对功能要求与性能指标的分析,给出了遥控操作服务机器人的机械结构和整体控制方案。在硬件设计中,使用树莓派开发板作为遥控操作服务机器人的主控制板。移动底盘使用无刷直流电机作为驱动电机。机械臂采用数字舵机RDS3115和数字舵机MG996作为执行机构。树莓派开发板与放置于机械臂内的C8051F040开发板通过CAN总线进行通信。机械手指使用微型步进电机实现开环控制。本文的算法分为三部分。第一部分,对遥控操作服务机器人整体进行运动学分析,得出机械手指相对于地面的坐标变换。第二部分,对遥控操作服务机器人整体进行动力学分析,得出每个电机或舵机所需要的驱动力矩。第三部分,通过MATLAB对机械臂进行逆运动学求解,再使用插值法得出机械臂的关节参数:位置、速度和加速度,并通过曲线图描述它们之间的关系。在软件设计中,分别对遥控手柄、树莓派开发板和C8051F040开发板进行软件设计。首先分析服务机器人整体及各部分需要实现的功能,然后给出了软件总体设计图,最后针对各部分需要实现的功能进行相应的软件设计。在实际调试的过程中,先分别对树莓派开发板、移动底盘、机械手臂和遥控手柄四个部分进行调试,然后对遥控操作服务机器人整体进行调试。经过实验证明,遥控操作服务机器人的运转情况良好、精度可靠并且动作灵敏。
二、对话型轮式移动机器人(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、对话型轮式移动机器人(论文提纲范文)
(1)基于seq2 seq和Attention模型的聊天机器人对话生成机制研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 语义匹配 |
2 对话关键词拓展 |
3 制定聊天机器人对话生成机制 |
4 实验对比 |
4.1 实验环境 |
4.2 实验方案设计 |
4.3 实验结果分析 |
5 结束语 |
(2)智能应急救援装备研究现状与发展趋势(论文提纲范文)
0前言 |
1 智能应急救援装备国内外现状 |
1.1 发展概述 |
1.2 空中救援装备 |
1.3 陆地救援装备 |
1.3.1 小型搜救机器人 |
1.3.2 大型工程救援装备 |
1.3.3 救援保障装备 |
1.4 水下救援装备 |
1.5 通用救援装备 |
1.5.1 生命探测仪器 |
1.5.2 智能可穿戴装备 |
1.5.3 通信装备 |
2 智能应急救援装备共性技术 |
2.1 智能环境感知技术 |
2.2 智能运动控制及导航技术 |
2.3 自学习技术 |
2.4 人机交互技术 |
2.5 网络协同技术 |
3 智能应急救援装备存在问题 |
3.1 缺乏面向通用/专用不同需求的装备结构设计方法 |
3.2 特殊灾害环境下的救援装备的性能难以满足需要、可靠性不佳 |
3.3 救援装备的智能化程度有待于进一步加强 |
3.4 通信基站抢建技术复杂、复杂环境的通信技术有待于突破 |
3.5 智能应急救援装备的人机友好性有待提高 |
4 智能应急救援装备发展趋势 |
4.1 装备结构向着面向通用/专用复杂需求的环境、结构、材料、驱动一体化设计方向发展 |
4.2 装备性能向着高可靠性、低能耗以及较好的环境适应性的方向发展 |
4.3 装备的智能化向着极端环境精准感知、多维信息自主决策、智能容错、多机动态协同的方向发展 |
4.4 通信技术向着设备的极速组网、复杂空间环境多元信息远距离高穿透性精准通信的方向发展 |
4.5 救援装备向着操作便捷、人机友好的方向发展 |
5 结论 |
(3)基于ROS的家庭陪护机器人系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.1.1 课题的研究背景 |
1.1.2 课题的研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的结构安排和研究内容 |
第2章 系统总体设计 |
2.1 系统设计框架 |
2.2 机器人模型设计 |
2.2.1 机器人系统模型 |
2.2.2 传感器观测模型 |
2.2.3 底盘URDF模型 |
2.3 硬件平台设计 |
2.3.1 直流电机选型 |
2.3.2 激光雷达选型 |
2.3.3 主控板设计 |
2.3.4 语音模块选型 |
2.3.5 整体搭建 |
2.4 ROS平台分析 |
2.4.1 系统架构 |
2.4.2 通信机制 |
2.4.3 常用组件 |
2.5 本章小结 |
第3章 SLAM与导航设计 |
3.1 SLAM设计 |
3.1.1 SLAM概率模型 |
3.1.2 RBPF-SLAM算法 |
3.1.3 基于RBPF的 Gmapping算法 |
3.1.4 算法仿真分析 |
3.2 导航设计 |
3.2.1 定位 |
3.2.2 路径规划 |
3.2.3 算法仿真分析 |
3.3 SLAM与导航实现 |
3.3.1 实现代码 |
3.3.2 通信机制 |
3.3.3 运行步骤 |
3.3.4 TF变换 |
3.4 本章小结 |
第4章 语音交互设计 |
4.1 语音设计框架 |
4.2 语音识别 |
4.2.1 语音信号预处理 |
4.2.2 声学模型 |
4.2.3 语言模型 |
4.3 语音合成 |
4.3.1 语言合成原理 |
4.3.2 语音合成流程 |
4.4 语音交互实现 |
4.4.1 语音对话 |
4.4.2 语音控制 |
4.4.3 表情切换 |
4.5 本章小结 |
第5章 性能测试与分析 |
5.1 建图导航测试 |
5.1.1 URDF模型测试 |
5.1.2 机器人测试 |
5.2 语音交互测试 |
5.2.1 硬件性能测试 |
5.2.2 语音对话测试 |
5.2.3 语音控制测试 |
5.2.4 表情切换测试 |
5.2.5 准确率测试 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学期间所取得的突出成果 |
致谢 |
(4)奋战在抗疫前线的“钢铁战士”(论文提纲范文)
消毒机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
导诊机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
室内配送机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
巡控机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
远程诊断机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
测温机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
陪护机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
清洁机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
物流机器人 |
应用场景 |
产品核心技术 |
国内外产品发展情况 |
未来发展趋势 |
生产制造(工业机器人) |
抗疫支撑工作的幕后英雄 |
老生“新”谈工业机器人 |
抗疫机器人与智能装备资源对接服务平台 |
(5)室内载运机器人关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文主要内容及章节安排 |
第二章 室内载运机器人原型系统设计 |
2.1 机械本体总体设计 |
2.1.1 行驶方案选择 |
2.1.2 驱动电机计算选型 |
2.1.3 转向电机计算选型 |
2.1.4 制动器和编码器计算选型 |
2.1.5 其他零部件结构设计 |
2.2 机器人自主运动系统总体设计 |
本章小结 |
第三章 室内载运机器人运动控制系统设计 |
3.1 运动控制器总体架构 |
3.2 通信控制板设计 |
3.2.1 主控芯片选择 |
3.2.2 电源模块设计 |
3.2.3 RS485模块设计 |
3.2.4 WiFi和蓝牙模块设计 |
3.2.5 以太网模块设计 |
3.2.6 下载调试模块设计 |
3.3 机器人运动学模型建立 |
3.4 电机控制 |
本章小结 |
第四章 基于屋顶标志物的视觉定位研究 |
4.1 视觉定位整体设计 |
4.2 图像特征点识别 |
4.2.1 图像预处理 |
4.2.2 图像二值化 |
4.2.3 边缘检测 |
4.2.4 Hough直线检测 |
4.3 坐标系空间变换 |
4.4 透视n点定位 |
4.4.1 P3P问题 |
4.4.2 EPnP问题 |
4.5 视觉定位系统测试 |
4.5.1 相机标定 |
4.5.2 图像特征点识别测试 |
本章小结 |
第五章 室内载运机器人远程监控系统研究 |
5.1 监控系统总体设计 |
5.1.1 网络通信架构设计 |
5.1.2 通信协议设计 |
5.2 监控系统实现 |
5.2.1 系统软件整体设计 |
5.2.2 系统软件功能实现 |
本章小结 |
结论 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)管道机器人结构设计及其运动控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 典型管道机器人及研究现状 |
1.2.1 介质压差驱动式管道机器人—PIG |
1.2.2 轮式管道机器人 |
1.2.3 履带式管道机器人 |
1.2.4 螺旋驱动式管道机器人 |
1.2.5 仿生式管道机器人 |
1.3 管道机器人的特征 |
1.4 管道机器人的关键技术 |
1.4.1 管道机器人机构 |
1.4.2 管道机器人的控制体系结构 |
1.4.3 视觉实时处理技术 |
1.4.4 管道机器人定位和导航技术 |
1.4.5 多传感器信息融合技术 |
1.5 课题研究内容 |
第二章 履带式管道机器人机械结构总体设计方案 |
2.1 引言 |
2.2 管道机器人的设计目标与研究内容 |
2.2.1 管道机器人的设计目标 |
2.2.2 管道机器人的研究内容 |
2.3 管道机器人设计要求与指标 |
2.3.1 管道机器人机械结构设计参数 |
2.3.2 管道机器人机械结构设计指标 |
2.4 管道机器人行走方式的机构设计与电机选型 |
2.4.1 行走机构的选型设计 |
2.4.2 行走机构电机选型 |
2.5 管道机器人变径机构的设计与电动机选型 |
2.5.1 管道机器人变径机构的选型设计 |
2.5.2 变径机构驱动电动机选型 |
2.5.3 滚珠丝杠副的设计 |
2.6 基于SolidWorks的管道机器人三维建模及工作原理介绍 |
2.6.1 基于SolidWorks的管道机器人三维建模 |
2.6.2 工作原理介绍 |
2.7 本章小结 |
第三章 履带式管道机器人运动力学分析 |
3.1 引言 |
3.2 管道机器人作业姿态角对封闭力的影响 |
3.3 弹簧预紧力计算 |
3.4 机器人在水平直管中的运动分析 |
3.5 机器人在水平弯管中的通过性分析 |
3.5.1 管道机器人在弯道处的几何约束分析 |
3.5.2 管道机器人在弯道处的运动分析 |
3.6 机器人变径机构动力学分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于ADAMS的仿真模型建立与仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 管道机器人整体运动仿真 |
4.2.1 仿真模型的创建 |
4.2.2 仿真 |
4.2.3 仿真结果与分析 |
4.3 管道机器人变径机构的仿真研究 |
4.3.1 变径机构的优化模型建立 |
4.3.2 变径机构动力学仿真 |
4.4 机器人在水平直管中的牵引力仿真测试 |
4.5 本章小结 |
第五章 管道机器人控制系统的探索搭建 |
5.1 引言 |
5.2 控制系统总体设计 |
5.3 控制系统的硬件设计 |
5.3.1 电源系统 |
5.3.2 主控模块 |
5.3.3 电动机控制模块 |
5.3.4 其他模块 |
5.4 管道机器人控制软件设计简要 |
5.4.1 嵌入式ARM系统设计总体思路 |
5.4.2 基于Motor Schema的行为融合 |
5.4.3 管道机器人的软件结构 |
5.5 本章小结 |
第六章 管道机器人物理样机的制作与试验 |
6.1 引言 |
6.2 物理样机的制作与装配 |
6.3 管道机器人物理样机试验 |
6.3.1 物理样机在水平直管中的行走试验 |
6.3.2 物理样机在水平变径直管中的行走试验 |
6.3.3 物理样机在垂直管道中的行走试验 |
6.4 管道机器人样机存在的问题与改进 |
6.4.1 物理样机的缺点及存在问题分析 |
6.4.2 物理样机的改进方案 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
附录 |
(7)基于Real Sense的轮式教育机器人室内路径规划研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 教育机器人发展现状 |
1.2.2 轮式机器人研究现状 |
1.3 研究内容及目的 |
1.4 文章组织结构 |
第二章 轮式教育机器人框架搭建 |
2.1 轮式教育机器人软硬件平台 |
2.1.1 轮式教育机器人硬件平台 |
2.1.2 轮式教育机器人软件平台 |
2.1.3 轮式教育机器人功能设想 |
2.2 什么是ROS |
2.2.1 ROS主要特点 |
2.2.2 ROS主要优缺点 |
2.3 立体视觉简介 |
2.3.1 RealSense R200介绍 |
2.3.2 为什么选择RealSense R200 |
2.3.3 结构光相机深度原理 |
2.4 本章小结 |
第三章 轮式机器人运动模型 |
3.1 机器人双轮运动模型 |
3.2 PID控制算法 |
3.2.1 PID原理简介 |
3.2.2 PID实例演示 |
3.3 本章小结 |
第四章 移动机器人路径规划 |
4.1 轮式机器人全局路径规划 |
4.1.1 迪杰斯特拉算法 |
4.1.2 A*算法 |
4.2 轮式机器人局部路径规划 |
4.2.1 DWA原理 |
4.2.2 DWA速度采样 |
4.2.3 DWA评价函数 |
4.3 本章小结 |
第五章 轮式机器人室内路径规划实验 |
5.1 实验环境 |
5.2 实验说明 |
5.3 实验过程及分析 |
5.3.1 深度图像获取 |
5.3.2 深度图像处理 |
5.3.3 路径规划实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(8)室内移乘护理机器人运动稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外护理机器人的发展现状 |
1.2.1 国外护理机器人的发展现状 |
1.2.2 国内护理机器人的发展现状 |
1.2.3 目前主要的稳定性判断依据 |
1.3 本文主要的研究内容 |
第二章 移乘护理机器人的结构设计 |
2.1 引言 |
2.2 基于模块化的机器人结构设计 |
2.2.1 功能模块的划分 |
2.2.2 机器人的主要设计参数和驱动方式 |
2.2.3 主要功能模块的设计 |
2.3 移乘护理机器人的整体结构和工作过程 |
2.3.1 机器人的整体结构 |
2.3.2 机器人的工作过程 |
2.4 机器人关键部位的有限元分析 |
2.4.1 机身的有限元分析 |
2.4.2 大臂有限元分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 护理机器人抱人过程中的稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 机器人抱人机构的运动学建模 |
3.2.1 正运动学解析 |
3.2.2 逆运动学解析 |
3.3 机器人抱人机构的动力学建模 |
3.4 抱人过程的稳定性分析 |
3.4.1 稳定性判定依据 |
3.4.2 机器人抱人过程中重心轨迹 |
3.4.3 ADAMS仿真背人过程中重心的变化轨迹 |
3.5 本章小结 |
第四章 护理机器人移动中的稳定性分析 |
4.1 引言 |
4.2 轮式移动护理机器人的运动学建模 |
4.2.1 非完整约束的轮式移动机器人运动学建模 |
4.2.2 车轮打滑状态的运动学建模 |
4.3 双轮差速移动的动力学建模 |
4.4 移动过程中的稳定性分析 |
4.4.1 护理机器人启动与制动过程中稳定性分析 |
4.4.2 护理机器人转弯过程中稳定性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 可行性实验分析 |
5.1 引言 |
5.2 轨迹捕捉实验 |
5.2.1 轨迹捕捉方法介绍 |
5.2.2 轨迹捕捉设备介绍 |
5.3 抱人过程稳定性实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(9)人形机器人无力矩传感器外力检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人形机器人系统研究 |
1.2.2 机器人外力检测方法 |
1.2.3 机器人物理人机交互 |
1.3 论文内容组织安排 |
第2章 人形机器人物理系统构建 |
2.1 引言 |
2.2 机器人本体结构 |
2.3 机器人电控系统构成 |
2.3.1 控制系统结构 |
2.3.2 传感系统 |
2.3.3 关节控制器设计 |
2.4 机器人系统控制模式 |
2.4.1 自主控制方式 |
2.4.2 遥操作控制方式 |
2.5 机器人系统功能 |
2.5.1 定位与导航 |
2.5.2 图像识别与语音交互 |
2.5.3 综合性能测试 |
2.6 本章小结 |
第3章 7自由度人形机械臂的数学模型 |
3.1 引言 |
3.2 运动学模型 |
3.2.1 DH坐标系 |
3.2.3 人形机械臂的运动学模型 |
3.3 动力学模型 |
3.3.1 基于拉格朗日法的机械臂动力学建模 |
3.3.2 动力学模型参数的获取 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于神经网络补偿的无力矩传感器外力检测 |
4.1 引言 |
4.2 外力检测的数学模型 |
4.2.1 二连杆力检测模型 |
4.2.2 关节电机动力学模型 |
4.3 数学模型误差补偿 |
4.3.1 数学模型误差分析 |
4.3.2 训练与测试数据获取 |
4.3.3 模型误差补偿神经网络的构建 |
4.4 外力检测实验及其分析 |
4.4.1 检测精度测试实验 |
4.4.2 敲击检测实验 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于阻抗控制的人机交互技术实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 阻抗控制基本原理 |
5.2.1 基于位置的阻抗控制算法 |
5.3 阻抗控制仿真 |
5.3.1 仿真模型 |
5.3.2 阻抗模型参数对系统特性的影响 |
5.4 机器人系统的安全人机交互策略 |
5.4.1 机器人碰撞响应策略 |
5.4.2 基于关节空间外力检测的机器人人机交互柔顺控制 |
5.5 机器人系统的人机交互实验 |
5.5.1 碰撞响应实验 |
5.5.2 物理人机交互实验 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)遥控操作服务机器人研制(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外发展概况 |
1.2.1 国外发展及研究现状 |
1.2.2 国内发展及研究现状 |
1.3 本文研究和设计的主要内容和章节安排 |
第二章 遥控操作服务机器人总体设计 |
2.1 遥控操作服务机器人功能要求与性能指标 |
2.2 遥控操作服务机器人的机械结构设计 |
2.3 遥控操作服务机器人总体控制方案设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 遥控操作服务机器人电气硬件设计 |
3.1 移动底盘无刷直流电机选型 |
3.2 机械臂电气硬件设计 |
3.2.1 机械臂舵机选型 |
3.2.2 机械臂舵机控制板设计 |
3.3 机械手电气硬件设计 |
3.3.1 机械手指电机选型 |
3.3.2 机械手指电机驱动单元选择 |
3.3.3 驱动器与电机的连接 |
3.4 树莓派开发板外设CAN模块设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 服务机器人取物算法研究 |
4.1 服务机器人运动学分析 |
4.1.1 服务机器人参数和连杆坐标系 |
4.1.2 服务机器人正运动学分析 |
4.1.3 服务机器人逆运动学分析 |
4.2 基于拉格朗日法的服务机器人动力学方程的建立 |
4.3 服务机器人取物动作关节空间轨迹规划 |
4.4 本章小结 |
第五章 系统软件设计 |
5.1 软件设计总体规划 |
5.2 树莓派开发板软件设计 |
5.2.1 树莓派开发板的PWM软件实现 |
5.2.2 逆运动学算法软件实现 |
5.2.3 树莓派开发板与下位机CAN通信软件实现 |
5.3 C8051F040 开发板软件设计 |
5.3.1 CAN通信软件实现 |
5.3.2 C8051F040 开发板的PWM软件实现 |
5.4 遥控手柄软件设计 |
5.5 本章小结 |
第六章 系统测试与实现 |
6.1 系统调试总体设计方案 |
6.2 主控制器单元调试 |
6.2.1 树莓派开发板PWM信号调试 |
6.2.2 CAN总线通信调试 |
6.2.3 树莓派开发板逆运动学算法调试 |
6.3 移动底盘单元调试 |
6.4 机械手臂动作单元调试 |
6.4.1 机械臂调试 |
6.4.2 机械手调试 |
6.5 手柄操作单元调试 |
6.6 遥控操作服务机器人整体调试 |
6.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录1 GM37-BL3650详细参数 |
附录2 机械臂舵机控制板电路原理图 |
附录3 机械臂舵机控制板PCB板图 |
致谢 |
攻读学位期间学术成果 |
四、对话型轮式移动机器人(论文参考文献)
- [1]基于seq2 seq和Attention模型的聊天机器人对话生成机制研究[J]. 吴石松,林志达. 自动化与仪器仪表, 2020(07)
- [2]智能应急救援装备研究现状与发展趋势[J]. 董炳艳,张自强,徐兰军,朱自虎,杨琪,赵京,李德武,陈树君. 机械工程学报, 2020(11)
- [3]基于ROS的家庭陪护机器人系统设计[D]. 赵晓晨. 曲阜师范大学, 2020(01)
- [4]奋战在抗疫前线的“钢铁战士”[J]. 中国评测机器人国评中心. 机器人产业, 2020(02)
- [5]室内载运机器人关键技术研究[D]. 周龙. 长安大学, 2020(06)
- [6]管道机器人结构设计及其运动控制研究[D]. 张保真. 石家庄铁道大学, 2019(03)
- [7]基于Real Sense的轮式教育机器人室内路径规划研究[D]. 孔令望. 华中师范大学, 2019(01)
- [8]室内移乘护理机器人运动稳定性研究[D]. 冯昭凯. 河北工业大学, 2019
- [9]人形机器人无力矩传感器外力检测方法研究[D]. 邱永康. 北京工业大学, 2019(03)
- [10]遥控操作服务机器人研制[D]. 赵彤. 黑龙江大学, 2019(02)