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公开(公告)号：CN115167434B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210869565.8
申请日：2022-07-21
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
IPC分类号： G05D1/43 , G05D1/246 , G05D1/65 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
摘要： 本发明公开了一种局部导航避障方法，包括以下步骤：S1：生成局部高程地图对机器人周围环境表面进行建模以及障碍物表示；S2:根据基于椭圆边界控制障碍函数的模型预测控制规划算法计算机器人的控制指令，进行实时导航避障。本发明基于椭圆边界控制障碍函数的模型预测控制规划算法的设置，可以使机器人的运动规划规避障碍物最小包围椭圆，极大的加快MPC局部避障规划的速度，解决机器人导航的实时性差，不利于机器人的局部实时避障的缺点，实现机器人实时导航避障，在非平坦地形上依旧可以为机器人提供高频率规划，适应性强。
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公开(公告)号：CN116305991A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310311359.X
申请日：2023-03-28
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明提供一种绳驱分段冗余机械臂运动学建模方法，所述绳驱分段冗余机械臂包括I大段，每个所述大段由J个小节组成，每个所述小节之间由十字轴连接，包括正运动学的关节角度到构型的运动学建模和正运动学的关节角度到绳长的运动学建模，建模过程均采用指数积公式进行，其中，所述正运动学的关节角度到构型的运动学建模中，考虑联动误差，引入联动误差因子。本发明解决了现有技术中对绳驱分段冗余机械臂运动学建模复杂，准确性差，且无法表示具体臂形的技术问题，实现了更好的建模效果。
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公开(公告)号：CN111325803B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202010087872.1
申请日：2020-02-12
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
IPC分类号： G06T7/80
摘要： 一种评估双目相机内外参与时间同步的标定的方法，其中内外参标定评估包括：A1、分别用双目相机拍摄模版装置的两幅图像或分别用双目相机拍摄在显示器上播放的模版装置的两幅图像；A2、提取出模版装置的两幅图像中的设定点，并且将两幅图像中的对应点进行关联匹配；A3、对提取好的点对进行立体校正，然后计算出每一对匹配的点的图像纵坐标的误差平方，并求其平均值；A4、调整模版装置的图像在显示器上的显示位置，重复步骤A1‑A3，得到多组误差平方的多个平均值；A5、对多组误差平方的多个平均值再取平均值，并与设定阈值进行比较，若结果大于设定阈值，则认为内外参标定结果不好，否则认为标定结果良好。本发明可以准确、可靠地评估双目相机标定的质量。
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公开(公告)号：CN112734834A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011470357.8
申请日：2020-12-14
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明公开了一种羽毛球空间坐标检测方法及其系统，该方法包括以下步骤：S1：获取深度相机所采集的场景的三维深度模型，根据三维深度模型建立深度背景模板；S2：获取深度相机所采集的深度图像，结合深度图像与所述深度背景模板得到背景剔除后的图像，根据背景剔除后的图像获取最大连通区域，并根据所述最大连通区域的边界确定羽毛球的中心点坐标，再通过羽毛球的中心点坐标获取羽毛球的空间坐标位置。本发明提出的羽毛球空间坐标检测方法及系统，减少了二维坐标系到三维深度空间转换的过程，提高了检测精度，避免了帧差法带来的重影、延迟等问题。
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公开(公告)号：CN112882053B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202110081298.3
申请日：2021-01-21
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明公开了一种主动标定激光雷达和编码器外参的方法，包括：S1、将标定物和激光雷达置于同一水平面，并以编码器里程计的坐标系作为移动机器人的坐标系；指定标定物在世界坐标系中的位置和移动机器人的起始位置，根据环境设定观测噪声和运动噪声，并初始化移动机器人的状态变量和状态变量的协方差矩阵；S2、利用轨迹规划算法计算出所述移动机器人的线速度和角速度；S3、使所述移动机器人以步骤S2计算出的线速度和角速度运动一个时间间隔Δt，利用扩展卡尔曼滤波进行状态变量及其协方差矩阵的更新；S4、重复步骤S2和S3，直至状态变量收敛，完成标定。
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公开(公告)号：CN112734834B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202011470357.8
申请日：2020-12-14
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明公开了一种羽毛球空间坐标检测方法及其系统，该方法包括以下步骤：S1：获取深度相机所采集的场景的三维深度模型，根据三维深度模型建立深度背景模板；S2：获取深度相机所采集的深度图像，结合深度图像与所述深度背景模板得到背景剔除后的图像，根据背景剔除后的图像获取最大连通区域，并根据所述最大连通区域的边界确定羽毛球的中心点坐标，再通过羽毛球的中心点坐标获取羽毛球的空间坐标位置。本发明提出的羽毛球空间坐标检测方法及系统，减少了二维坐标系到三维深度空间转换的过程，提高了检测精度，避免了帧差法带来的重影、延迟等问题。
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公开(公告)号：CN114993316A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210569964.2
申请日：2022-05-24
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明公开了一种基于平面拟合的地面机器人自主导航方法及机器人，包括如下步骤：S1、接收机器人使用激光雷达探测周围环境并返回的实时点云数据；S2、SLAM模块结合里程计信息及激光雷达各时刻返回的点云数据建立全局地图，并将其输入全局规划模块；S3、全局规划模块生成RRT树和稀疏全局路径；在基于GPR进行插值后，将一个密集的全局路径导入到局部规划模块中；S4、局部规划模块中的本地规划器向机器人产生控制输入。本发明更精确地模拟了机器人的真实运行姿态，将问题维度扩展到3维，融合地形分析与路径规划，节省计算资源，提升系统整体的运行速度，在评估地形的可通过性的同时能够用于估计机器人在通过地形时的运行姿态。
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公开(公告)号：CN112494915B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202011470997.9
申请日：2020-12-14
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
IPC分类号： A63B69/40 , A63B102/04
摘要： 本发明公开了一种羽毛球机器人及其系统和控制方法，该羽毛球机器人包括水平运动模块、击球模块和传感模块，所述水平运动模块包括基座、第一驱动单元和多个麦克纳姆轮，所述第一驱动单元和多个所述麦克纳姆轮分别连接在所述基座上，所述第一驱动单元连接多个所述麦克纳姆轮以用于驱动多个所述麦克纳姆轮；所述击球模块包括第二驱动单元、绳驱柔性臂和球拍，所述球拍连接在所述绳驱柔性臂的第一端部，所述第二驱动单元连接在所述绳驱柔性臂的第二端部以用于驱动所述绳驱柔性臂，所述第二驱动单元连接设置在所述基座上；所述传感模块设置在所述水平运动模块或所述击球模块上。本发明具有重心稳定、关节灵活、可以实现多种复杂击球动作等优点。
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公开(公告)号：CN113211440A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110518040.5
申请日：2021-05-12
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于多姿态解算的连续型机器人形状感知方法，包括以下步骤：基于分段多项式曲率运动学模型，将所述连续型机器人划分为多段，每段通过mi阶多项式曲率拟合，并在每段选定mi+1个位置分别安装姿态传感器，mi表示第i段的阶数；根据每个所述姿态传感器所采集的数据，求解对应区间的位姿变换信息，以得到所述连续机器人多个位置处的姿态；根据所述连续机器人多个位置处的姿态求解曲率模态参数；根据所述连续机器人多个位置处的姿态和曲率模态参数，得到所述连续型机器人任意时刻沿臂长方向任意点处的位姿。本发明提出的基于多姿态解算的连续型机器人形状感知方法能够适用于未知复杂环境，且简单实用，实时精确，设备寿命长。
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公开(公告)号：CN111618853B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010451524.8
申请日：2020-05-25
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明提供一种连续型机器人偏差修正运动学等效方法及系统，方法包括：采用二连杆‑五关节运动学等效模型的偏差修正运动学等效方法使用刚性臂对基于分段常曲率假设的连续型机器人运动学进行等效。针对实际运动情况与理想分段常曲率之间存在较大偏差的分段近似常曲率连续型机器人学等效分析方法，该方法针对实际连续型机器人与理想分段常曲率之间的偏差进行标定，并通过标定情况及连续型机器人配置情况直接列写运动学等效D‑H参数，从而快速得到实际连续型机器人构型空间与笛卡尔空间之间的运动学关系，进而大大提高分段常曲率连续型机器人的建模效率。
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