公开(公告)号：CN116753963B

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202311032737.7

申请日：2023-08-16

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  周熙栋 ,  钟杭 ,  徐涛 ,  缪志强 ,  王耀南

IPC: G01C21/20 ,  G01C21/00 ,  G01C22/00 ,  G01S5/02 ,  H04W4/029 ,  H04W4/33 ,  H04W64/00 ,  G06F17/12 ,  G06F17/18

Abstract: 系统的可用性。本发明公开了一种基于信赖域算法的室内移动机器人定位方法，包括：在初始化阶段，先通过多组里程计数据和UWB测距值构建最小二乘优化问题及对应的误差函数；再通过图优化的方法求解最小二乘优化问题，得出移动机器人当前时刻在全局坐标系下的最优坐标，作为后续跟踪步骤的初值；在跟踪阶段，通过里程计增量数据和最优坐标对UWB的测距值进行卡尔曼滤波预处理，获取最优距离值；结合最优距离值通过信赖域算法求解移动机器人的最优坐标，实现对机器人的持续鲁棒跟踪。通过图优化的方法求解移动(56)对比文件张辉.Low-ComplexityLeader-FollowingFormationControlofMobileRobotsUsingOnly FOV-ConstrainedVisualFeedback.《IEEETRANSACTIONSONINDUSTRIALINFORMATICS》.2022,第18卷(第7期),4665-4673.董文杰;王旭东;吴楠.基于RSS/AOA混合的室内可见光定位算法.激光与光电子学进展.2017,(第05期),56-61.于振中;闫继宏;赵杰;陈志峰;朱延河.改进人工势场法的移动机器人路径规划.哈尔滨工业大学学报.2011,(第01期),88-93.

公开(公告)号：CN117518195A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311601611.7

申请日：2023-11-28

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  张捷清心 ,  周熙栋 ,  钟杭 ,  谢核 ,  袁小芳 ,  王耀南

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开了一种基于图稀疏性维护的机器人长周期SLAM方法和系统，包括如下步骤：S1、进行SLAM建图，根据机器人移动时不断测量得到的环境信息生成子地图，所有子地图拼接起来构成初始的元地图；S2、将元地图当中包含的所有子地图栅格化，基于子地图栅格被占用的概率，生成元地图中每一个子地图具有的栅格值质心；S3、检测每次更新的子地图的质心位置，并获得更新子地图与元地图所包含的所有子地图之间的质心距离，对质心距离小于阈值的更新子地图进行合并或删除；S4、在机器人移动测量过程中重复步骤S3至导航任务结束。本发明解决了SLAM在建立地图和定位的过程中图片数据更新冗余的问题，降低了硬件内存占用率，具有良好的鲁棒性。

公开(公告)号：CN116753963A

公开(公告)日：2023-09-15

申请号：CN202311032737.7

申请日：2023-08-16

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  周熙栋 ,  钟杭 ,  徐涛 ,  缪志强 ,  王耀南

IPC: G01C21/20 ,  G01C21/00 ,  G01C22/00 ,  G01S5/02 ,  H04W4/029 ,  H04W4/33 ,  H04W64/00 ,  G06F17/12 ,  G06F17/18

Abstract: 本发明公开了一种基于信赖域算法的室内移动机器人定位方法，包括：在初始化阶段，先通过多组里程计数据和UWB测距值构建最小二乘优化问题及对应的误差函数；再通过图优化的方法求解最小二乘优化问题，得出移动机器人当前时刻在全局坐标系下的最优坐标，作为后续跟踪步骤的初值；在跟踪阶段，通过里程计增量数据和最优坐标对UWB的测距值进行卡尔曼滤波预处理，获取最优距离值；结合最优距离值通过信赖域算法求解移动机器人的最优坐标，实现对机器人的持续鲁棒跟踪。通过图优化的方法求解移动机器人的初始全局坐标，提高了定位系统的初值精度，通过卡尔曼滤波和信赖域算法，提高了移动机器人在全局坐标下定位的精度，提高了定位系统的可用性。

公开(公告)号：CN116203578A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202211553747.0

申请日：2022-12-06

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  张捷清心 ,  王耀南 ,  钟杭 ,  周熙栋

IPC: G01S17/86 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开了一种视觉标记的地图位姿获取方法、机器人定位方法及系统，该视觉标记的地图位姿获取方法包括，步骤1：在机器人行走空间中设置视觉标记；步骤2：进行激光SLAM建图，同时获取机器人与所设置的视觉标记之间的约束；步骤3：在步骤2中的SLAM后端优化问题中添加步骤2得到的视觉机器人与所设置的视觉标记之间的约束；步骤4：对步骤3中得到的最小二乘问题进行迭代求解；步骤5：得到视觉标记在地图中的最佳位姿；本发明采用视觉标记辅助移动机器人进行建图定位，提升了机器人在构建大地图时的准确性和鲁棒性，提高了移动机器人建图的精度。

公开(公告)号：CN118642485A

公开(公告)日：2024-09-13

申请号：CN202410660728.0

申请日：2024-05-27

Applicant: 湖南大学

Inventor： 钟杭 ,  周熙栋 ,  张辉 ,  罗鑫泳 ,  陈波 ,  毛建旭 ,  王耀南

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/242 ,  G05D1/65 ,  G05D1/633 ,  G05D1/644 ,  G05D1/247 ,  G05D1/648 ,  G05D109/10

Abstract: 本发明公开了一种基于两阶段搜索的移动机器人局部路径规划方法，包括：在规划坐标系下，通过横向规划与斜向规划生成原始路径集合；对原始路径集合进行障碍物检测后生成候选路径集合，并对其进行评分，选择出一条距离全局路径最近且不与障碍物发生碰撞的路径作为初步路径；构建路径偏离约束、障碍物约束以及速度约束，对初步路径的位置点集合进行实时调整和多目标优化；通过图优化方法求解出满足上述约束条件的最优局部路径，再将其坐标反变换至参考坐标下，完成路径规划。解决了移动机器人在全局路径不可随意改变的导航任务中，通过局部路径规划算法实现避障与跟随全局路径移动的问题。

公开(公告)号：CN117348468A

公开(公告)日：2024-01-05

申请号：CN202311333569.5

申请日：2023-10-13

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  陈波 ,  尹松涛 ,  钟杭 ,  江一鸣 ,  阳炼 ,  周熙栋 ,  黄长庆 ,  罗鑫泳 ,  梁志佳

IPC: G05B19/042 ,  G06F13/10

Abstract: 本发明公开了一种面向智能控制器的传感器接入配置与数据封装方法，构建包含传感器各类配置参数的传感器配置文件并写入智能控制器；传感器接入智能控制器：将构建的传感器配置文件中描述的对应传感器接入智能控制器；传感器配置文件解析与数据获取：当传感器接入智能控制器时，智能控制器通过解析传感器配置文件，获取传感器的原始数据，并对该传感器进行注册；传感器数据封装：在传感器接入智能控制器并解析传感器配置文件后，对每类传感器进行统一数据封装，其中，统一数据封装包括统一数据格式的转换与预处理封装；将封装后的传感器数据传递给智能控制器应用层。实现自主无人系统智能控制器对多类传感器接入的快速响应和统一数据处理。