基于耦合特性分析的安保机器人造型设计研究

目的为进一步解决用户感性意象与造型设计要素的耦合问题,完善安保机器人造型设计方法。方法采用语义差分法获取安保机器人典型用户感性意象词汇;运用形态分析法分析安保机器人设计样本,得到关键造型设计要素及类目;通过层次分析法计算各用户感性意象词汇的权重和针对各感性意象词汇造型设计及类目的权重并排序,为安保机器人造型设计创新提供决策;最终,完成解耦并提出创新设计方案集,运用模糊综合评价法得出最优设计方案。结论以社区小型安保机器人造型设计为例,验证基于耦合特性分析的安保机器人造型研究流程的可行性,运用层次分析法分析造型设计的耦合特性,有助于增强安保机器人设计过程的科学性,为同类产品创新设计提供参考。

一种安保机器人车底高危目标检测方法

安保机器人作为人工智能、自动控制等技术的综合体,对保障民生安全具有重大意义。受限于车底结构非完整平面,光照不充分,车速非匀速等因素,目前安保机器人对车底高危目标识别准确率较低,检测效率亟待提高。为此,本文提出了一种安保机器人车底高危目标检测方法。首先采用双边滤波器处理输入图像并进行一次小波变换,再将小波域中的低频图像作为输入并利用SURF(Speeded up Robust Features)提取特征点,然后使用基于方向和尺度约束的单向匹配策略寻找匹配点对。在此基础上,采用改进的减小迭代次数的RANSAC(Random Sample Consensus)算法剔除错误匹配点对,并校正目标图像,最后采用基于卷积的NCC算法分块匹配策略寻找危险品位置。实验结果表明,在特征匹配部分本方法相对于SURF+RANSAC算法的匹配正确率提高1.3%,耗时缩短24.2%,在后续目标检测阶段能够标定出危险品位置,满足车底危险品检测要求。

仿生昆虫家庭安保机器人运动轨迹的实现

随着人民生活水平提高,家庭安保问题越来越被重视。由于家庭居住环境非常复杂,一般轮式机器人很难适应这样复杂的运动环境。本文提出足端压力传感器的昆虫仿生机器人在复杂家庭居住环境运动,采用小波快速算法去除噪声,运用动物形态仿生学的理念的家庭安保机器人在家庭环境下运动轨迹策略;在所提出策略中,家庭安保机器人运用了动物形态仿生学小脑与大脑控制部分之间分离原理,减少主控制大脑的运算负荷,提升家庭安保机器人信息处理的实效性,使得家庭安保机器人可以较好适应家庭较复杂环境。最后通过仿真实验证明家庭安保机器人在家庭环境下运动轨迹策略的合理性和实效性。

一种家庭安保机器人运动路径规划的蚁群算法

由于家庭居住环境复杂,家庭安保机器人导航问题难于解决。使用传统蚁群算法,家庭安保机器人容易陷入搜索家庭环境局部极值的困境,无法找出在复杂环境下家庭最优的运动路径。因此,家庭安保机器人设计方案引入混沌理论改良局部个体的质量,利用混沌扰动,能够避免家庭机器人陷入搜索家庭环境局部极值的困境,由最初的混沌行为过渡到群体智能行为,使家庭安保机器人找到最优的运动路径。经仿真实验表明,在复杂的家庭环境下,家庭安保机器人也可以安全避障。

面向冬奥会的安保机器人动作系统设计

文章设计了冬奥会安保机器人的动作系统,通过对机器人各部分进行功能及动作流程分析,对其动作系统进行了平台搭建与硬件选择。所涉及的功能需要由感知模块、控制模块、执行模块3部分完成。根据机器人需要实现的主要功能动作,分为运动控制、简易扫描平台、机器人外形的设计与制作3个部分。硬件选择以经济、适用为本,选择红外接近传感器、红外测距传感器、灰度传感器、倾角传感器等,它们有各自的功能,需要相互配合使用。

安保机器人数字孪生系统研究

针对安保机器人物理结构复杂、控制系统精度要求高、实时数据采集、数字端的传感器信号处理等问题致使安保机器人开发周期长、开发难度大的问题,设计了一个安保机器人数字孪生系统。对安保机器人数字孪生系统的系统管理模块、系统监控模块、功能模块3个子模块进行了详细设计,实现了对安保机器人数字孪生系统的管理、机器人主要部件的参数监控、传感器数据的采集和处理以及同类型机器人的二次快速开发。

ROS系统智能安保机器人设计

为防止安全区域内有不法分子潜入,设计出基于ROS的智能安保机器人。机器人能够构建地图,在构建的地图中自主规划出路线进行巡逻,同时通过视觉传感器可以对巡逻中看到的人脸进行识别。通过对机器人实际使用可以看到巡逻位置和摄像头的实时画面。智能安保机器人可塑性强、使用范围广、成本低、自动化程度高,能够替代部分人力的工作等优点。

面向家用安保机器人的富客户端B/S系统

针对目前家用机器人软件系统使用成本高、频繁操作时响应性能差、用户界面表现力单调等不足,提出一种基于富客户端B/S的机器人软件系统架构,该架构既能高效地与底层硬件进行交互,又有丰富的界面表现力,具有部署简单、响应迅速和界面美观等优点。

安保机器人问世

养老机器人、儿童机器人、电玩机器人……机器人的种类越来越多。如今，一款全新的安保机器人K5又问世了。

面向安保的多机器人协同系统研究与设计

以安保为应用背景,在无线局域网环境中规划并搭建了多机器人系统,围绕基于视觉的多机器人协同技术,重点研究了多机器人系统中的定位,避障及编队等典型问题和相关算法,进而通过协同围捕这类多机器人系统的典型作业,验证了系统、算法和软件的有效性。

警用安保巡逻机器人发展研究

随着物联网、人工智能、云计算、大数据等高新技术的不断发展,警用安保巡逻机器人的研究如火如荼,应用逐步广泛,在协助民警执勤、智能安防、便民服务等方面作用突出。本文在总结警用安保巡逻机器人研究现状的基础上,结合实战应用,提出了其功能和性能上存在的问题,最后对其发展趋势进行展望。

移动机器人行为协同开发框架与应用研究

移动机器人在生产生活当中日益发挥重要作用,但移动机器人开发应用却比较困难,主要存在两个问题:一是软件模块化和重用性,二是行为协同控制模型的理论支撑。针对上述问题,融合了已在学术界和工业界取得广泛应用的开源机器人软件平台--机器人操作系统(Robot Operaing System,ROS),以及多主体理论中,支撑主体内部行为协同机制的反应式包容模型(Subsumption Architecture),设计并实现了一个移动机器人行为协同开发框架。基于机器人操作系统底层机制,把包容模型的基本控制元件封装成API,在功能单元内部提供基于有限状态机的开发模板,在功能单元之间提供松散耦合的通信机制,并且提供了基于框架的应用开发的模型设计方法学和应用实现方法学。用户使用本文框架开发移动机器人,因为框架把包容模型中的关键控制元件封装成API,使得用户不用了解复杂的控制模型理论以及底层模块执行机制和通信机制,并且可以重用机器人操作系统提供的开源软件包,几乎没有额外的学习代价,十分地方便高效。通过框架研究并且开发了具有三个行为层的自主漫游机器人以及具有六个行为层的安保巡逻机器人,在仿真器和实际场景中设置不同地图环境,进行机器人行为实验,通过实验结果分析,进一步验证了框架的易用性、可靠性和鲁棒性。

面向弱势群体需求的智能产品人性化设计研究

为满足弱势群体的需求,分析了人性化产品设计与弱势群体之间的关系,提出智能产品人性化设计的策略与方法。以家庭安保机器人为例,研究了弱势群体在方便性、经济性、情感上的需求,并将其运用在智能安保机器人的设计中,通过实例验证了基于弱势群体需求的智能产品人性化设计策略和方法。