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公开(公告)号：CN114800518B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210549859.2
申请日：2022-05-20
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了基于嵌入式框架的多移动机器人协同控制实验平台，包括多个轮式移动机器人、视觉定位系统以及一种嵌入式控制框架。轮式移动机器人主要包括采用麦克纳姆轮的移动底盘，设置于轮式底盘上的上位机、下位机以及电机驱动模块。上位机中协同控制算法采用嵌入式框架。视觉定位系统主要包括摄像头和视觉信息处理模块。嵌入式框架将多轮式移动机器人协调控制算法解耦为信号发生器层和跟踪控制器层。本发明与现有技术对比的优势在于：平台的计算单元拥有强大的算力，能高效运行复杂算法；采用嵌入式框架，降低了协同控制算法设计的复杂度，提高了算法的可扩展性和普适性；本平台为开发者预留了丰富的软硬件接口，供后期升级以及二次开发。
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公开(公告)号：CN111968177B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202010709719.8
申请日：2020-07-22
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于固定摄像头视觉的移动机器人定位方法。首先，在移动机器人上粘贴二维码标志，使用ORB特征检测算法经过初步匹配得到场景图像中二维码标志物的特征点群；其次，使用半径滤波算法除去离群值得到集中分布在场景图像中的二维码标志物上的特征点群，并将特征点群的坐标平均值作为点群中心，得到了二维码标志中心的图像像素坐标，即完成了移动机器人在图像像素坐标系下的定位；最后，对场景建立全局坐标转换模型，通过摄像机标定得到相关参数，将移动机器人在图像像素坐标系里的图像像素坐标转换为移动机器人在世界坐标系里的实际的世界坐标，进而实现移动机器人的全局视觉定位。本发明所提定位方法的实时性较好，定位精度较高。
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公开(公告)号：CN112083652B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202010874712.1
申请日：2020-08-27
Applicant: 东南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种多用途轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先，在平面直角坐标系下，建立轮式移动机器人的运动学模型，并给出参考轨迹的运动学方程；然后，定义轮式移动机器人的轨迹跟踪误差，建立轨迹跟踪误差系统运动学模型；最后，设计轨迹跟踪控制方法，通过确定合适的控制增益，使轮式移动机器人闭环轨迹跟踪误差系统全局一致渐近稳定，实现轨迹跟踪误差收敛到零，进而完成轮式移动机器人对多类型参考轨迹的精确跟踪。本发明形式简洁、普适性强、用途广泛，可跟踪任意光滑的参考轨迹，控制效果显著。
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公开(公告)号：CN112025709A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010897209.8
申请日：2020-08-31
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于车载摄像头视觉的移动机器人定位系统及方法，基于车载摄像头视觉的移动机器人定位系统硬件平台包括轮式移动机器人，RGB-D摄像头、Jetson TX2计算单元。基于车载摄像头视觉的轮式移动机器人定位方法依次经过图像处理、位置跟踪、局部建图、回环检测等流程环节，在不依赖GPS信号的条件下即能够完成轮式移动机器人在室外或者室内环境的实时定位。本发明定位精度较高，可靠性较好，操作简单，设备成本较低，实用性较强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110597268B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN201910938952.0
申请日：2019-09-30
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于级联系统理论的轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先，在笛卡尔坐标系下，建立轮式移动机器人的3自由度运动学模型，并基于机器人运动学模型，给出期望轨迹的运动学表达形式；其次，引入位姿误差，利用全局坐标变换，建立轨迹跟踪误差系统运动学模型；最后，基于级联系统理论，设计轨迹跟踪控制方法，选取适当的控制参数，使闭环跟踪误差系统全局渐近稳定，跟踪误差趋近于0，实现机器人对期望运动轨迹实时准确地跟踪。本发明形式简单，实用性强，能够有效实现轮式移动机器人对期望运动轨迹的跟踪，有十分广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN112083652A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010874712.1
申请日：2020-08-27
Applicant: 东南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种多用途轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先，在平面直角坐标系下，建立轮式移动机器人的运动学模型，并给出参考轨迹的运动学方程；然后，定义轮式移动机器人的轨迹跟踪误差，建立轨迹跟踪误差系统运动学模型；最后，设计轨迹跟踪控制方法，通过确定合适的控制增益，使轮式移动机器人闭环轨迹跟踪误差系统全局一致渐近稳定，实现轨迹跟踪误差收敛到零，进而完成轮式移动机器人对多类型参考轨迹的精确跟踪。本发明形式简洁、普适性强、用途广泛，可跟踪任意光滑的参考轨迹，控制效果显著。
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公开(公告)号：CN111968177A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010709719.8
申请日：2020-07-22
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于固定摄像头视觉的移动机器人定位方法。首先，在移动机器人上粘贴二维码标志，使用ORB特征检测算法经过初步匹配得到场景图像中二维码标志物的特征点群；其次，使用半径滤波算法除去离群值得到集中分布在场景图像中的二维码标志物上的特征点群，并将特征点群的坐标平均值作为点群中心，得到了二维码标志中心的图像像素坐标，即完成了移动机器人在图像像素坐标系下的定位；最后，对场景建立全局坐标转换模型，通过摄像机标定得到相关参数，将移动机器人在图像像素坐标系里的图像像素坐标转换为移动机器人在世界坐标系里的实际的世界坐标，进而实现移动机器人的全局视觉定位。本发明所提定位方法的实时性较好，定位精度较高。
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公开(公告)号：CN110597268A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910938952.0
申请日：2019-09-30
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于级联系统理论的轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先，在笛卡尔坐标系下，建立轮式移动机器人的3自由度运动学模型，并基于机器人运动学模型，给出期望轨迹的运动学表达形式；其次，引入位姿误差，利用全局坐标变换，建立轨迹跟踪误差系统运动学模型；最后，基于级联系统理论，设计轨迹跟踪控制方法，选取适当的控制参数，使闭环跟踪误差系统全局渐近稳定，跟踪误差趋近于0，实现机器人对期望运动轨迹实时准确地跟踪。本发明形式简单，实用性强，能够有效实现轮式移动机器人对期望运动轨迹的跟踪，有十分广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114800518A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210549859.2
申请日：2022-05-20
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了基于嵌入式框架的多移动机器人协同控制实验平台，包括多个轮式移动机器人、视觉定位系统以及一种嵌入式控制框架。轮式移动机器人主要包括采用麦克纳姆轮的移动底盘，设置于轮式底盘上的上位机、下位机以及电机驱动模块。上位机中协同控制算法采用嵌入式框架。视觉定位系统主要包括摄像头和视觉信息处理模块。嵌入式框架将多轮式移动机器人协调控制算法解耦为信号发生器层和跟踪控制器层。本发明与现有技术对比的优势在于：平台的计算单元拥有强大的算力，能高效运行复杂算法；采用嵌入式框架，降低了协同控制算法设计的复杂度，提高了算法的可扩展性和普适性；本平台为开发者预留了丰富的软硬件接口，供后期升级以及二次开发。
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