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

Inventor： 叶平 ,  孙汉旭 ,  贾庆轩 ,  张天石 ,  韩亮亮 ,  王轩

IPC: B62D57/02 ,  B62D37/04 ,  B60R11/04

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。

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

Inventor： 叶平 ,  韩亮亮 ,  孙汉旭 ,  贾庆轩 ,  张天石

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。

公开(公告)号：CN103499922A

公开(公告)日：2014-01-08

申请号：CN201310419763.5

申请日：2013-09-16

Applicant: 北京邮电大学

Inventor： 叶平 ,  韩亮亮 ,  孙汉旭 ,  贾庆轩 ,  吉雪

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA的七自由度空间机械臂运动学实时解算方法。该运动学解算方法分为五个功能模块，分别是求解正余弦模块、正解模块、求解雅克比矩阵模块、求逆模块以及求解关节角速度模块。由正余弦模块计算出机械臂各关节角度的正余弦值，输入给正解模块求解齐次变换矩阵，然后在雅克比矩阵模块中，通过齐次变换矩阵计算相对于末端坐标系的雅克比矩阵的每一列，经过计算可以得到相对于基坐标系的雅克比矩阵和一个满秩方阵，输出满秩方阵给求逆模块进行求逆，当求逆运算完成以后输出给求解关节角速度模块与相对于基坐标系的雅克比矩阵的转置相乘，得到雅克比矩阵的伪逆，最后乘上末端速度得到各个关节的角速度，完成整个运动学解算。