移动机器人
- 兼顾路径长度和充电站位置的移动机器人路径规划*
柔性强等,移动机器人已在工业、农业、医疗业等领域广泛应用。例如,在工厂,移动机器人能够自动地搬运物料[1],其已成为智能制造车间的主要运载工具。如何使移动机器人有序移动,并快速地完成任务是当前移动机器人领域的核心问题之一。而规划移动机器人的路径是解决该问题的关键因素。在基于移动机器人的应用中,移动机器人需要完成特定任务[2-3]。这些任务分布在特定的位置上,本文将这些位置称为任务点。由于移动机器人有一定的视觉或者感测能力,其可能需要移动至特定的位置点(以下
组合机床与自动化加工技术 2023年10期2023-10-21
- 基于关节空间模型的移动机器人柔顺跟随行人方法研究
为此，研究移动机器人柔顺跟随行人方法意义重大。现在也有相关领域学者研究机器人跟随行人方法，如任恒乐等人提出移动机器人自主跟随技术[2]，该技术利用相机拍摄机器人行走环境图像，以该图像为基础，通过直方图的形式检测行人后计算二者之间距离，实现机器人自主跟随。杜华臻等人提出一种激光雷达的机器人目标跟随方法[3]，该方法利用雷达成像方式采集人体目标后，通过计算目标到机器人的跟踪偏角和跟踪距离控制机器人跟随行人。上述两种方法虽可实现机器人跟随行人，但均存在跟踪行人偏
现代电子技术 2023年20期2023-10-19
- 机器人履约系统任务分配与货架储位再指派联合优化
0028)移动机器人履约系统(robotic mobile fulfillment system,RMFS)是一种新型的“货到人”拣选系统,与传统的人工和自动化立体仓库系统AS/RS(automated storage and retrieval system)拣选相比,其在拣选效率、仓库空间利用率等方面都存在着明显的优势[1]。货架储位再指派问题是RMFS所特有的,其是指通过规划货架完成拣选任务后储存的位置,缩短移动机器人行驶距离,降低成本,提高仓库拣选
科学技术与工程 2023年26期2023-10-09
- 基于分布式拍卖机制的多移动机器人动态任务分配算法
卖机制的多移动机器人动态任务分配算法许佳杰1,2, 陈思鲁2*, 张子栋1,2, 邵兵兵1,2, 刘 强2, 张 驰2, 杨桂林2（1.宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211; 2.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 浙江 宁波 315201）任务分配是多移动机器人调度系统的关键问题之一, 为了提高任务整体完成效率, 提出了一种基于分布式拍卖机制的多移动机器人动态任务分配算法. 该方法对机器人群体采用分布式控制方法, 彼此共享且动态更
宁波大学学报（理工版） 2023年3期2023-05-26
- 轮腿可变式移动机器人的结构设计
0048)移动机器人可以代替人类执行灾后搜救、军事侦察等特殊任务[1-4]，特别是在危险复杂的工作环境中展现出极大的优势[5-7]，这使得移动机器人的研究备受关注。多运动复合式移动机器人的移动性能突出且环境适应能力强[8-10]，典型代表有Yoshioka等[11]研制了一款轮腿混合式6足机器人，结合了轮式机器人的稳定性和机动性与腿式机器人的爬障能力。Ding等[12]提出了一种机动性强的轮式移动机器人，可实现平地行走和垂直爬行。Altendorfer等[
轻工机械 2023年1期2023-03-01
- 融合人工势场蚁群算法的移动机器人路径规划
路径规划是移动机器人依赖智能算法从起点到目标位置规划出一条最优路径。智能算法的应用可有效提高移动机器人路径规划效率，目前已有大量智能算法应用于移动机器人的路径规划，如D*算法[1]、蚁群算法[2-6]、人工势场法[7]、人工鱼群算法[8-10]等。每种算法都有自己的优点和缺点，利用不同算法的优点进行融合，为解决移动机器人路径规划提供了新的方法，如人工势场法与蚁群算法之间的结合、粒子群算法和A*算法之间的结合、模拟退火算法和改进人工鱼群算法之间的结合等。蚁群
电光与控制 2022年11期2022-11-22
- 移动机器人(AGV/AMR)行业：繁荣发展，融合创新
/张雷中国移动机器人产业联盟主席新松机器人自动化股份有限公司副总裁兼移动机器人BG总裁“繁荣发展”是2021年国内移动机器人（AGV/AMR）产业留给人们的深刻印象。特别是在受到疫情影响和外部环境持续振荡的情况下，移动机器人产业经历了原材料价格上涨、芯片短缺、工程交付困难等一系列考验，仍呈现出砌红堆绿、百花齐放的繁荣景象，着实令人感到十分欣喜。目前，在智能制造领域，移动机器人已成为许多工厂的标配，成为不可或缺的关键一环。一方面，移动机器人很好地满足了传统制
物流技术与应用 2022年4期2022-05-12
- 基于粒子滤波的欠驱动移动机器人多目标点跟踪控制
言近年来，移动机器人目标点跟踪控制是机器人控制领域内的热点问题[1-3]，也是多目标跟踪、轨迹跟踪以及移动目标跟踪等诸多领域的研究基础[4-6]。目标点跟踪控制的实质是根据移动机器人的运动学特性，设计相应的控制方法，使得机器人能够从任意位置逐渐收敛到目标点附近。鉴于上述目标点跟踪控制的重要性，大量学者针对该问题展开了深入的研究。例如，文献[7]提出一种饱和反馈控制器来解决移动机器人的跟踪问题。文献[8]采用模型预测控制技术开发控制器，研究具有耦合输入约束的
计算机测量与控制 2021年12期2021-12-22
- 基于人工势场法的移动机器人局部路径规划
的路径，是移动机器人路径规划要解决的问题。路径规划用于GPS导航、水下导航系统、无人机、移动机器人避障系统等，具有广泛的应用领域及较高的应用价值。路径规划分为全局路径规划和局部路径规划，即环境信息已知的和环境信息未知的路径规划。全局路径规划算法有蚁群算法、遗传算法、A*算法、栅格法等，局部路径规划算法有模糊控制[1]、人工势场法、神经网络[2]等，其中人工势场法以其简单的原理、少量的计算、实时性好以及平滑的路径等优点得到广泛应用。但是传统人工势场法存在局部
山东理工大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-11-10
- 未知环境的移动机器人路径规划研究
技术的发展移动机器人越来越被广泛的应用［1］。移动机器人的路径规划也成为了国内外研究的热点话题。根据环境的分类移动机器人分为两类［2］，一类为已知环境信息的路径规划，另一类为未完全知道环境信息的路径规划［3］。在未知环境中常用的局部路径规划［4］方法主要有人工势场法、模糊逻辑算法、快速扩展树法［5］等。与其他几种方法相比，模糊逻辑算法较具有计算量较小，对环境依赖性小，实时性好的优点，对于处理未知的环境下的路径规划问题，显示出较大的优越性和较强的适应性。而传
机械设计与制造 2021年10期2021-10-20
- 基于backstepping方法的两轮移动机器人轨迹跟踪控制
0161）移动机器人学是机器人学中的一个重要分支[1]。如今，移动机器人在军事、航海等领域能代替人类完成大量的危险任务，例如扫雷，海底勘测，无人驾驶，煤矿和地下工作等[2-5]。移动机器人也在人类的生产生活中发挥着重要的作用。在过去的20年中，由于理论和实际应用的需要，移动机器人的控制问题一直受到人们广泛关注。其控制问题一般可分为点镇定和轨迹跟踪问题。随着科学水平不断提高，移动机器人轨迹跟踪问题受到越来越多研究者的关注。由于移动机器人是一种非完整约束的系统
天津理工大学学报 2021年3期2021-09-08
- 移动机器人（AGV/AMR）行业：需求增速明显，技术融合加快
张 雷中国移动机器人产业联盟主席沈阳新松机器人自动化股份有限公司副总裁兼移动机器人BG总裁2020年是中国移动机器人行业不平凡的一年。上半年受新冠疫情影响，市场对移动机器人的需求大幅减少甚至几乎停滞，业内企业面临着市场竞争加剧、工程验收延期、回款周期变长等一系列问题的挑战，不少企业的海外项目实施也受到了阻碍。但随着我国迅速控制疫情，2020下半年移动机器人市场很快就恢复了增长态势，无论是业务需求还是工程部署都迅速增加，传统行业和新兴行业都实现了快速反弹，释
物流技术与应用 2021年3期2021-05-22
- 移动机器人传感器与导航控制分析
有智能化的移动机器人技术属于一种综合性技术，其不但涉及传感器技术、导航控制技术，同时也涉及到电力工程技术和计算机工程技术等。另外，对移动机器人的研究不但能够为人们生活、生产带来更多便利，同时也能够为推动我国科学技术发展提供一定保障。1 移动机器人本文所研究的移动机器人，在该移动机器人的差动底盘设有视觉传感器，以此为进行地图重建与导航控制提供保障。1.1 轮子模型本文所研究的移动机器人轮子模型主要是围绕Z 轴旋转，在左右转弯的过程中，只会对该轮车的姿态产生影
电子技术与软件工程 2021年1期2021-04-20
- 基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法
2）目前，移动机器人在特种作业、物流仓储和安防服务等行业的需求非常大，但其在复杂环境下的控制性能与适应能力仍面临巨大的挑战［1-2］。为提高移动机器人在复杂环境下完成指定任务的能力，须对其运动性能进行改善，这对其速度控制的精度与稳健性提出了较高的要求。基于轮式里程计信息的速度控制方法因受滑移程度不确定的影响，存在速度控制精度低和环境适应能力差的问题，导致移动机器人的速度控制性能难以提升［3］。随着视觉位姿估计技术［4-6］和惯性导航技术［7-8］的日益发展
工程设计学报 2021年1期2021-03-22
- 中国物流移动机器人核心配套件市场
江 宏物流移动机器人（AGV/AMR）是实现柔性制造与柔性物流的关键设备之一。随着中国电商和快递业的爆发式增长，物流移动机器人从原来主要应用于烟草、汽车等制造企业的物料搬运、装配等环节，加速进入仓储、分拣、配送等物流环节，并形成规模化应用，市场需求大幅上升，促进了物流移动机器人行业快速发展。最近几年，随着智能制造的发展和智能工厂的建设，传统产业加快提升装备自动化和智能化水平，物流移动机器人应用数量不断增加，逐渐深入应用到各个行业领域。从系统组成来看，物流移
物流技术与应用 2021年12期2021-02-17
- 移动机器人充电技术的发展现状与趋势
应用场景对移动机器人使用频率和数量的要求越来越高，充电系统已经成为应用企业选用移动机器人时的一个重要考量因素，如何更好的实现移动机器人电量、充电时机、电池维护等的准确控制，是目前众多移动机器人及相关技术企业争相探索的方向。近年来，随着消费需求日趋个性化、用工短缺/劳动力成本上升、新一代信息技术不断成熟等多重因素的推动，智慧物流、智能制造成为企业降本增效提质的重要手段，带动移动机器人市场需求的持续走高。作为一种集光、电、机、计算机为一体的自动化设备，融合了多
物流技术与应用 2021年12期2021-02-17
- 基于蚁群算法的多移动机器人避障路径规划方法
，相关的多移动机器人避障和路径规划方法研究受到人们的极大关注[2]。传统对多移动机器人避障路径规划方法主要有粒子群寻优法、误差反馈校正法、末端位置参数调节法等[3-4]。文献[5]提出未知环境下机器人避障及动态目标追踪。在引力公式中加入速度差和加速度差，提高了机器人动态目标追踪的灵活性和对环境的适应能力，但其耗时较长。文献[6]提出基于混合策略的移动机器人避障算法探究，运用矢量场直方图法结合神经网络算法实现基础避障，但该方法需要大量样本训练集，自适应能力不
自动化与仪表 2021年1期2021-01-29
- 救援移动机器人爬梯构型分析*
完成。救援移动机器人具有可移动、自动导航、多传感器控制、网络交互、行为控制执行、决策规划等多种功能,是一个综合系统[1],如何在楼宇环境中使用救援机器人,成为近年来的研究热点。楼梯是楼宇环境中最常见的障碍,救援移动机器人在工作中经常需要攀爬楼梯,爬梯成为救援移动机器人适应结构化环境所必备的功能之一[2]。现存相关文献大部分是关于救援移动机器人爬梯机械结构与爬梯过程稳定性的研究,笔者重点分析前摆腿履带式救援移动机器人的爬梯机理,以及救援移动机器人在上下楼梯时
装备机械 2020年4期2021-01-04
- 人工势场法局部极小值的研究
[1]，将移动机器人看做为一个运动的质点，该质点位于整个势场内，同时移动机器人运动的目标点自身产生吸引力势场[2]，环境中的所有障碍物会产生排斥力势场，移动机器人在环境中运动时会受到2种类型力的作用[3]，第1种是最终目标点的引力势场对移动机器人产生的吸引力，第2种是移动机器人运行过程中所有障碍物的排斥势场对移动机器人产生的排斥力[4]。移动机器人在整个运动过程中所受的合力由目标点对移动机器人的引力和所有障碍物对移动机器人的斥力组成，移动机器人在引力与斥力
机械与电子 2020年12期2020-12-24
- 多移动机器人分层优化调度算法研究
化系统中，移动机器人主要用于对工件或产品进行搬运、装卸等操作. 在生产过程中，工业物料不断处于运输、加工、组装、装卸、存储等状态. 物料流通不畅，会影响企业的生产效率，严重的会导致生产的暂停. 引入移动机器人，解决了当前劳动力不足的问题，高效和准确完成物料的运输和装卸任务. 实际生产场景中，往往需要多台移动机器人同时协助解决一项任务，机器人的调度系统需要优化每个移动机器人的行走路径，避免路径重复，提高移动机器人的运行效率. 当前仓储物流面临着产品批次和货物
广东第二师范学院学报 2020年5期2020-10-10
- 移动机器人行业：整体增速放缓，细分趋势明显
总裁、智能移动机器人BG总裁）近两年来，受经济进入一个下行调整周期的影响，国内移动机器人（AGV）的市场需求增速减缓。2020年初爆发的“新冠”疫情更是使移动机器人行业雪上加霜，企业普遍将面临市场萎缩、利润下降、应收账款周期变长、融资困难等一系列问题。疫情过后，“物竞天择，适者生存”，只有在危机中求新求变的企业才能生存和发展。中国AGV市场的特点和机会在于更多元的应用场景和差异化的需求。目前，在全球都倡导制造业回归的共识下，“机器换人”已经是大势所趋，工业
物流技术与应用 2020年3期2020-03-27
- 采用改进模糊神经网络PID控制的移动机器人运动误差研究
0007)移动机器人可以代替人类手工劳动,从而加快了工业的迅速发展.移动机器人具有许多优点[1-2]:① 可以连续生产劳动,成本低;② 生产效率高,运动精度高;③ 能够减少人员伤亡.因此,移动机器人在航天、海洋、医疗及煤矿等许多领域得到了广泛的应用.随着科技的改进,对移动机器人智能化程度要求也越来越高,而自动调整移动机器人运动轨迹精度是衡量移动机器人性能的重要指标之一.移动机器人在运动过程中,如果环境恶劣多变,运动轨迹就会发生偏离,导致运动轨迹产生较大的误
中国工程机械学报 2019年6期2019-12-31
- 室内环境下移动机器人地图构建与路径规划技术
过对某一个移动机器人的路径规划进行分析，到对多个移动机器人的路径规划，最终到很多移动机器人进行地图构建。当前在我国很多领域，移动机器人的运用越来越广泛，将从事于恶劣工作环境下的人们正在不断的解放出来。这能促进移动机器人行业的快速发展，对于研究单个移动机器人和多个移动机器人的运用都有着很好的促进作用。1 我国关于移动机器人的研究以及现况分析我国移动机器人的研究虽然起步较晚，但我国在移动机器人的研究上投入了较多的精力。我国研究学者受到来自自然界的动物群体性行为
电子技术与软件工程 2019年20期2019-11-30
- 基于多传感器融合的机器人编队ADRC控制
任务的自主移动机器人过渡。如未知环境探测、远程医疗、物流、服务业等领域［1-2］。移动机器人控制系统是一种非完整系统，其控制问题一直是个难题，而其中的编队控制更是移动机器人控制中的关键问题之一。在移动机器人的编队问题的研究已经有许多研究成果。例如，利用李亚普诺夫函数设计速度误差控制规律，实现目标位置的跟踪控制。但是缺点在于动态控制器过于理想化，在实际中很难实现［3］。智能控制律被用于多智能体系统，并实现了同步跟踪［4］。神经网络控制方法虽然具有学习能力，但
计算机测量与控制 2018年9期2018-09-19
- 基于改进模糊算法的移动机器人自主避障研究
00）对于移动机器人而言，在其执行探测、侦察和导航等任务时，由于所处环境的复杂性，完全通过人工来控制机器人的运动并不现实。因此，机器人在复杂环境下的自主路径规划，逐渐成为当前移动机器人领域中重要的研究方向[1]。移动机器人的路径规划问题是指在一定环境下，规划或寻找一条从起始位姿到目标位姿的无碰安全路径[2]。避障问题是移动机器人路径规划所要解决的问题之一，其关系到移动机器人能否安全到达目的地。在机器人研究中，反应式导航避障是提高移动机器人在未知环境中的实时
自动化与仪表 2018年6期2018-06-29
- 四轮移动机器人运动各向相异性研究*
向轮构成的移动机器人，其运动学、动力学特性与普通的多轮移动机器人或履带式机器人相比，有着显著的区别(后续表述的移动机器人都特指基于全向轮的移动机器人)。国内外的专家学者对于移动机器人的运动各向相异性做了许多研究，如Wade等[1-2]提出了一种新型的无极调速方法，通过设计一种改变轮子方向的机构来实现移动机器人的调速，仅这种机构能实现稳定调速，但机构复杂，故这种方法停留于实验室阶段；ASHMORE等[3]通过计算提出通过合理的布局，移动机器人包含的全向轮数量
机电工程 2018年6期2018-06-22
- 移动机器人技术的应用与展望
不断发展，移动机器人已经逐渐出现在人们的视野之中，移动机器人到底是什么——它是将路径规划、传感器选择以及感器信息融合为一体的技术综合体。该种移动机器人的出现是我国机器人发展的一大进步，推动了我国机器人技术的发展。[关 键 词] 导航；路径规划；多传感器融合；高智能移动机器人[中图分类号] TP242.6 [文獻标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）32-0229-01随着计算机技术和传感技术的发展，在国际上已经有一些公司开始研究移动机器
现代职业教育·中职中专 2018年11期2018-06-11
- 考虑运动受限的履带式移动机器人轨迹跟踪控制
限的履带式移动机器人轨迹跟踪控制韩 俊，任国全，李冬伟(军械工程学院 车辆与电气工程系，石家庄 050003)针对履带式移动机器人的轨迹跟踪控制问题进行研究，首先，建立了履带式移动机器人的运动学模型和跟踪误差模型；其次，设计了转速有限时间控制和线速度滑模控制的轨迹跟踪控制律，并给出了考虑运动受限作用下的控制律修正表达式；最后，基于MATLAB对所提控制律进行仿真，对比分析了不考虑运动受限情况下跟踪控制效果;结果表明，设计的跟踪控制律能够实现履带式移动机器人
计算机测量与控制 2017年12期2018-01-05
- 移动机器人的路径规划与定位技术研究
9088）移动机器人的路径规划与定位技术研究林盛国（北京理工大学珠海学院，广东珠海519088）随着社会的发展，导航技术是实现机器人移动的关键，在对导航技术应用过程中，要注重对移动机器人的路径规划与定位，能够更好地满足移动机器人的设计需要。移动机器人的路径规划与定位技术研究，要注重结合相关技术手段，对路径规划问题和定位问题进行有效分析，采取有效技术手段，实现移动机器人的移动和定位，更好地通过拐角区域。移动机器人路径规划定位技术导航技术是实现机器人移动的关键
中国科技纵横 2016年18期2016-11-18
- 基于终端滑模控制的两轮移动机器人自平衡实现方法研究
引言两轮移动机器人（又称轮式倒立摆）结构简单、体积较小，可在狭小、危险等环境中运动，故两轮移动机器人在军工、民用、航空航天等领域具有广阔的应用前景[1]。但是两轮移动机器人是一种欠驱动系统，其动力学模型具有不稳定、多变量、强耦合、非线性等特点，因此如何解决两轮移动机器人的控制问题至关重要[2,3]。滑模变结构控制作为一种特殊的非线性控制策略，其滑动模态的设计与对象参数及系统扰动无关，因此滑模控制器响应速度快，系统无需在线辨识，具有较强的鲁棒性[4,5]。
制造业自动化 2015年13期2015-10-30
- 基于动力学与运动学的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制
的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制王国胜， 夏 凡， 吕 强， 刘 峰(装甲兵工程学院控制工程系，北京 100072)建立了四轮全向移动机器人的运动学模型和动力学模型，并分析了四轮全向移动机器人执行器的机械特性。在此基础上，利用反馈控制设计了四轮全向移动机器人的运动学控制器，利用逆动力学补偿控制设计了四轮全向移动机器人的动力学控制器，实现了基于动力学与运动学的四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制系统设计。最后，利用Matlab/Simulink完成了基于动力学与运
装甲兵工程学院学报 2015年1期2015-06-15
- 轮式移动机器人定点目标控制问题及线性分解方法❋
0)轮式移动机器人定点目标控制问题及线性分解方法❋宿 浩， 唐丽娜， 唐功友(中国海洋大学信息科学与工程学院，山东 青岛 266100)提出轮式移动机器人在给定时间内的定点目标控制问题并提出一种解决该类问题的线性分解控制方法。根据轮式移动机器人的非完整性非线性动力学模型的结构特性，将机器人的运动分解为原地旋转和直线运动。按不同时间段分别设计移动机器人的原地旋转和直线运动规律，从而实现了非线性系统的线性解耦分解。利用线性分解控制方法，将轮式移动机器人的原地
中国海洋大学学报（自然科学版） 2015年9期2015-03-15
- 一种新型的移动机器人轨迹跟踪控制方法
一种新型的移动机器人轨迹跟踪控制方法张扬名1，刘国荣1，21.湘潭大学 信息工程学院，湖南 湘潭 4111052.湖南工程学院，湖南 湘潭 4111011 引言近年来，随着移动机器人的广泛应用，移动机器人吸引了众多科研人员的目光。移动机器人是执行未知环境探索的主体，深受人们的关注。跟踪控制作为移动机器人运动控制的主要部分，其目标就是要通过调节机器人的运动速度和运动方向，使机器人沿期望的无碰撞的轨迹运动。在现实中，要减少移动机器人实际轨迹与期望轨迹之间的误差
计算机工程与应用 2013年23期2013-07-22