面向機(jī)器人技術(shù)在非傳統(tǒng)制造業(yè)中的應(yīng)用,研究移動(dòng)機(jī)器人的規(guī)劃、控制與導(dǎo)航技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括:
Frontier系列自主移動(dòng)機(jī)器人(國家863計(jì)劃項(xiàng)目):Frontier -I型和II型自主機(jī)器人采用雙輪差速驅(qū)動(dòng),配備里程計(jì)、紅外測距、前向視覺和全景視覺等傳感器,可通過無線以太網(wǎng)進(jìn)行遙操作和機(jī)器人間通信,具有視覺定位、跟蹤、避障、導(dǎo)航等自主功能。其中運(yùn)動(dòng)控制與驅(qū)動(dòng)器RMC2009、全景視覺系統(tǒng)OmniCam06和配套實(shí)時(shí)視覺軟件OmniView、機(jī)器人開放式開發(fā)環(huán)境Frontier-API、通用實(shí)時(shí)視覺軟件SmartVision等為實(shí)驗(yàn)室自行研發(fā)的設(shè)備和軟件。[錄像]
智能輪椅(國家863計(jì)劃項(xiàng)目):機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)是解決老齡化等社會(huì)問題的重要技術(shù)手段。研制的智能輪椅是面向助老/助殘需要的一種代表性的服務(wù)機(jī)器人,該智能輪椅配備有激光測距雷達(dá)、視覺和姿態(tài)傳感器等多種傳感器,具有地圖創(chuàng)建、自定位、自主導(dǎo)航、避障、防跌、危險(xiǎn)報(bào)警功能,可選擇腦電信號(hào)、手勢和操縱桿進(jìn)行控制,可以運(yùn)行在全自動(dòng)、半自動(dòng)或手操模式,并且支持基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙控操作。智能輪椅為老年人和殘疾人的獨(dú)立生活和工作提供了幫助。[錄像]
服務(wù)機(jī)器人編程與仿真環(huán)境(日本安川電機(jī)開發(fā)研究所合作項(xiàng)目):面向可移動(dòng)式機(jī)械臂(雙臂的輪式服務(wù)機(jī)器人),突破傳統(tǒng)機(jī)器人編程和仿真軟件的易用性瓶頸,研發(fā)基于圖標(biāo)的圖形化離線編程環(huán)境,集成路徑規(guī)劃、2D和3D動(dòng)態(tài)仿真器,為服務(wù)機(jī)器人的軟件開發(fā)建立標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)平臺(tái)和工具。
SHR-1型仿人雙足步行機(jī)器人(上海電氣集團(tuán)中央研究院合作項(xiàng)目):面向與人類社會(huì)和諧共存的機(jī)器人技術(shù)發(fā)展需要,研制仿人雙足步行機(jī)器人。下肢高度為83cm,雙腿共12DOF,單腿包括髖關(guān)節(jié)(3DOF)、膝關(guān)節(jié)(1 DOF)、踝關(guān)節(jié)(2 DOF)。控制系統(tǒng)采用RT-Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和基于CAN的關(guān)節(jié)分布式協(xié)調(diào)控制技術(shù),具備不同環(huán)境下的多種步態(tài)行走能力,包括:下蹲/站起、平地步行(前行、側(cè)行、后退、回轉(zhuǎn))、上坡、上樓梯。平地步行速度達(dá)到1.125 km/h。基于姿態(tài)和力覺傳感器的反饋,實(shí)現(xiàn)了未知、非平整地面的動(dòng)態(tài)步行。
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助老助殘服務(wù)機(jī)器人(國家863計(jì)劃項(xiàng)目):開發(fā)集成視覺、超聲、激光測距傳感單元及具有肌電、腦電等接口的帶操作臂的陪護(hù)機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)1套,可完成載人移動(dòng)、移動(dòng)取物、移動(dòng)開門等移動(dòng)操作陪護(hù)任務(wù),集成視覺、超聲、激光測距傳感單元,可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的地圖創(chuàng)建、自定位、自主導(dǎo)航、檢測障礙物與避障等移動(dòng)輔助任務(wù),地圖匹配精度≤10cm,以及操作臂的目標(biāo)識(shí)別、定位、抓取等操作輔助任務(wù)。
“交龍”家庭服務(wù)機(jī)器人:集成了語音交互、視覺識(shí)別與跟蹤、自定位與地圖創(chuàng)建、避障、路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航等多項(xiàng)服務(wù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù),在現(xiàn)場家庭環(huán)境中克服了復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境的技術(shù)難題,運(yùn)行穩(wěn)定。在2012年中國服務(wù)機(jī)器人大賽中獲得2項(xiàng)冠軍(創(chuàng)新創(chuàng)意項(xiàng)目冠軍,Shopping項(xiàng)目冠軍),以及RoboCup@home項(xiàng)目亞軍。
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2007年10月,濟(jì)南,中國機(jī)器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭組項(xiàng)目冠軍[照片]
2008年11月,中山,中國機(jī)器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭服務(wù)項(xiàng)目冠軍、家庭技術(shù)挑戰(zhàn)項(xiàng)目冠軍和亞軍[錄像]
2009年12月,合肥,中國機(jī)器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭服務(wù)項(xiàng)目冠軍、家庭技術(shù)挑戰(zhàn)項(xiàng)目冠軍[照片]