越野环境的三维地图重建

针对移动机器人越野环境下地图重建的问题,提出了一种三维网格地图的更新算法。该算法利用四线激光雷达(LD_ML)获取环境局部位置信息,结合机器人同一时刻DGPS/INS联合定位系统的位姿,依据障碍的坡度与高度阈值进行障碍区域检测。分别对障碍与非障碍区域采用最大值和均值法进行更新,完成环境地图的重建。试验结果表明:该算法在越野环境中具有良好的重建效果,可将机器人沿途经过的路面及周围环境构建出来。

一种新型宽轮式越野机器人

设计了一种面向野外环境的全对称宽轮式越野机器人,具有单自由度的中间轴连接结构,内部驱动完全被外轮保护,简化结构的同时增强了地面适应性。基于机器人运动特性分析建立了机器人运动学模型,并利用ADAMS软件仿真验证。实验表明,机器人动作灵活,具有良好的地面适应能力和越野能力。

机动路线规划研究综述

目前,机动路线规划在很多领域得到推广应用,是智能交通与智慧城市的重要技术关注点。但在实际应用中,由于各领域共享沟通不畅,不均衡的机动路线规划研究成果不能联合发挥最大能力。为此,本文参考国内外发展,对其使用对象、影响环境、规划算法和制约条件进行研究,剖析智能交通、物流配送、机器人导航等领域现状,从人员、机器人和物流三个方面,阐述机动路线规划的发展方向,为后续进一步构建个性化、智能化规划模型和算法提供参考和借鉴。

基于气垫式越野机器人参数识别算法及其采样点选取规则的必要性和可行性

对土壤参数的识别是软地面越野机器人运行性能进行优化的关键要素,而且在实施的过程中还要对准确性问题以及多解问题进行处理。根据气垫式越野机器人的垂向力控制自由度,通过g算法可以对土壤推力的个别的参数进行识别,这样就解决了软地面越野机器人运行的各种问题。另外,要实现g算法就需要有三个采样点,还要对测量噪声以及状态噪声导致的土壤参数估值误差进行限制,所以设立采样点的选取规则非常必要。本文通过对不同测量噪声以及状态噪声水平下的估值准确性试验结果的介绍,论述了气垫式越野机器人参数识别算法及其采样点选取规则的必要性和可行性。

越野机器人多杆悬架的越障分析

从机构学原理出发,对越野机器人悬架机构末端作用点的运动耦合特性进行了定量分析,得出该悬架可跨越2.35倍车轮直径高度的障碍。构建了悬架翻越凸台型障碍的模型,分析了悬架越障机理,得出车体主动力决定悬架的越障高度和车轮主动转动引起的摩擦力可提高越障性能的结论。

高机动足式越野行走技术

针对足式机器人面临的挑战和具体应用需求,首先提出了高机动足式越野行走技术的基本概念,分析了越野环境对行走机构和步态行为产生的影响;其次,从腿/足/壤地面力学、步态行为和动力学模型等角度揭示了足式越野行走的基本原理;然后总结了为适应战场越野环境足式机器人所需的关键技术,并提出了相应的技术手段;最后展望了未来高机动足式越野行走关键技术的研究热点,为足式机器人军事化应用奠定了基础。