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公开(公告)号：CN101559794A
公开(公告)日：2009-10-21
申请号：CN200910085149.3
申请日：2009-06-02
Applicant: 北京邮电大学
IPC: B62D57/02 , B62D57/036 , B62D55/08
Abstract: 本发明公开了一种履带式球形机器人，它包括球壳、设于球壳内的框架、设于框架上滚动驱动装置和设于框架上的机械臂，包括球壳开合装置和履带行走装置，球壳由左半球壳和右半球壳组成，在框架与左、右半球壳之间均设有球壳开合装置，其包括设置在框架上的驱动电机，其通过传动机构连接左半球壳和右半球壳，使得该左半球壳和右半球壳相对于框架体运动而实现球壳的开合；在框架上设置驱动电机，其通过传动机构连接所述履带行走装置，使得履带行走装置运动打开的从球壳中伸出或缩回。本履带式球形机器人融合履带式机器人和球形机器人的特点，可更好地获取外部环境信息，并在此基础上实现智能化，从而扩大了球形移动机器人的应用范围。
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公开(公告)号：CN107053177B
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201710238145.9
申请日：2017-04-13
Applicant: 北京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种改进的基于筛选和最小二乘法的手眼标定算法，主要由初始数据处理、数据筛选、转置运算、最小二乘法和精度检验组成。数据筛选通过设定角度阈值去除绕旋转轴旋转角度不大于阈值的移动过程数据。转置变换替代传统手眼标定算法求解旋转矩阵过程中的后两次求逆运算，从而减小了由于多次求逆造成的累积误差，改善了传统手眼标定算法。精度检验中提出用投影后的定位误差来衡量标定误差。最小二乘法应用在求解手眼关系旋转矩阵和平移向量中。该算法适用性强，鲁棒性好，而且实验证明在x、y和z三个方向的标定精度均在1mm以内，从而可以更好地标定工业机器人手和眼之间的相对关系，为机器人视觉伺服奠定基础。
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公开(公告)号：CN105606127A
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201610012754.8
申请日：2016-01-11
Applicant: 北京邮电大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种简单可行的基于绝对重力方向的立体相机与惯性测量单元相对姿态标定方法。该方法使用重力方向向量作为参考向量，分别求取出重力方向向量在相机坐标系下与IMU坐标系下的表示，得到同一向量在两个不同坐标系下的表示，就可以求解出两个坐标系之间的姿态变化关系。最后，通过重投影误差进行精度校验，给出该标定方法在视觉里程计中的一种应用。实验表明，该方法可以准确的解算出相机与IMU之间的相对姿态。该方法可以用来辅助移动机器人、球形机器人视觉定位。
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公开(公告)号：CN105416428A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510737309.3
申请日：2015-11-03
Applicant: 北京邮电大学
IPC: B62D57/02
CPC classification number: B62D57/02
Abstract: 本发明公开了一种搭载有控制力矩陀螺，并且具有原地自转能力的球形机器人，机器人主要由均质球壳、前进驱动机构、转向机构、控制力矩陀螺机构和重摆等部分组成。所述转向机构由两个转向电机、转向齿轮机构以及齿形带轮机构等组成，通过两个电机输出力矩的配合从而实现球体的原地转向。同时，机器人搭载了控制力矩陀螺机构，它主要由飞轮、飞轮转动电机、飞轮固定框架、框架转动舵机和齿形带轮机构组成，利用高速转动的陀螺转子的进动效应来提供额外的进动力矩使得机器人具有更大的运行速度和爬坡越障能力。本发明所述的球形机器人不仅能够原地转向，且运行速度较大，大大增强了球形机器人的运动快速性和灵活性，具有很大的应用前景。
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公开(公告)号：CN103177442A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310067836.9
申请日：2013-03-04
Applicant: 北京邮电大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 本发明公开了一种无视场重叠的相机与二维激光扫描仪的标定方法。标定系统包括二维激光扫描仪、相机、平面镜等。使用传统的棋盘表格采用针孔摄像机模型进行相机的内参数标定。合理配置激光扫描仪、相机、平面镜，在平面镜上贴一张黑白相间的棋盘表格，棋盘表格位于相机视场范围内，确定棋盘坐标系和相机坐标系之间的变换矩阵。根据镜面成像对称关系确定棋盘坐标系和镜中相机像坐标系之间的变换关系，从而得到了实际相机与镜中相机之间的变换关系。通过改变黑色三角形标定板的位置和姿态，选取足够的观测次数以获得足够的观测样本，使用高斯牛顿迭代方法进行估计，得到相机像坐标系与二维激光扫描仪之间的变换矩阵。由相机与其像之间的位姿关系和相机像与二维激光扫描仪之间的位姿关系，得到相机坐标系与二维激光扫描仪坐标系之间的旋转平移变换矩阵。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103171638A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310067858.5
申请日：2013-03-04
Applicant: 北京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种具有双目立体视觉的球形机器人，它包括：视觉相机支撑结构、直线和转弯驱动机构、新型球壳和配重。球壳由三个部分组成为一个整体，左右球壳的球冠被削去形成通孔，而且有一个不会随着球壳发生转动的长轴，便于视觉相机传感器的安装，视觉相机可以通过球壳的通孔伸出球壳，避免了球壳的限制。与此提出了一种运动机构，使其具有转弯灵活的能力。
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公开(公告)号：CN103135549A
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201210562331.5
申请日：2012-12-21
Applicant: 北京邮电大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种具有视觉反馈的球形机器人运动控制系统及运动控制方法。运动控制系统包括双目视觉系统、陀螺仪、球形机器人本体、嵌入式控制器和无线通讯模块组成。运动控制系统通过视觉相机和陀螺仪配合进行定位，实时测量机器人自身的运动参数信息，并作为反馈输入给控制器，控制器进行运算后对球形机器人上的电机发出控制命令，以实现对目标路径的跟踪，同时还可以通过无线通讯模块远程监控机器人的状态信息和发出操作指令。运动控制方法采用状态反馈算法建立内环控制策略，曲率跟踪算法建立外环控制策略，内外环相结合的方式进行控制。通过双目视觉相机实时采集左右图像序列，采用双目视觉里程计算法，计算出球形机器人姿态和位置的变化。通过陀螺仪对不稳定平台产生的误差进行补偿，得到的结果作为反馈带入到控制算法中。
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公开(公告)号：CN102358421A
公开(公告)日：2012-02-22
申请号：CN201110262699.5
申请日：2011-09-06
Applicant: 北京邮电大学
Abstract: 一种飞行球形机器人，它包括一网状球壳，其内设依次连接的长轴电机、一圆环框架、长轴以及长轴转动支撑套，该长轴电机周围设有外配重，所述圆环框架内设依次连接的短轴电机、短轴、螺旋桨侧摆电机、弯轴、连接轴和短轴转动支撑套，所述螺旋桨侧摆电机侧向连接有内配重，另一方向连接带有螺旋桨的螺旋桨电机；所述长轴电机、短轴电机、螺旋桨侧摆电机、螺旋桨电机与设置在所述网状球壳内部的中央控制器相连。本发明飞行球形机器人既能在地面上滚动还能在空中飞行的飞行球形机器人。
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公开(公告)号：CN102161356A
公开(公告)日：2011-08-24
申请号：CN201110118015.4
申请日：2011-05-09
Applicant: 北京邮电大学
IPC: B62D57/02
Abstract: 本发明提供一种三驱动球形机器人，其包括一球壳，其中通过球心对称地设置两根传动轴，传动轴的一端与球壳内壁固联；一差速传动机构中的一框架可转动地固设在两根传动轴相邻的轴端部上，两个锥齿轮可转动地分别固设在所述传动轴上且通过传动机构分别与一电机连接；框体上设置一配重连接轴，其通过球心与两根传动轴垂直，在该配重连接轴上一体固设一锥齿轮，其置于前述两个锥齿轮之间且与其啮合；在所述配重连接轴上分别一体固联和套设固定两摆杆、摆杆上联配重体，套设的摆杆通过传动机构连接一配重电机。本三驱动球形机器人，通过使用差速传动机构，大大简化了三驱动球形机器人的结构，还使得传动机构更加紧凑，传动也更加灵活、可靠。
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公开(公告)号：CN101282301B
公开(公告)日：2011-01-12
申请号：CN200810106353.4
申请日：2008-05-12
Applicant: 北京邮电大学
Abstract: 本发明提供了一种双冗余CAN总线控制器，设置于双线CAN总线上，其特征在于：两个CAN总线收发模块、两个初始化模块分别与CAN总线控制器模块A和CAN总线控制器模块B相对应；两个CAN总线控制器模块通过驱动器切换控制单元分别与两条CAN总线相连；初始化模块与总线控制器初始化寄存器相连，对所对应的CAN总线控制器模块进行初始化；协议处理模块与FIFO缓存器相连；FIFO缓存器通过逻辑接口与节点处理器连接；中断处理单元根据CAN总线控制器模块的控制命令对CAN总线收发模块发出相应的中断控制信号；CAN总线收发模块一路与协议处理模块直接相连，另一路通过总线接收缓存器与协议处理模块相连。该双冗余CAN总线控制器采用单片设计，可以达到了减少系统体积和功耗，提高系统可靠性的目的。
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