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陕西理工大学机械工程学院张鹏超教授团队
陕西理工大学机械工程学院张鹏超教授团队基于视觉引导的机器人自主装配关键技术及装备技术
张鹏超 男,1977年生,工学硕士,教授,硕士生导师,陕西省工业自动化重点实验室常务副主任。主持并完成陕西省科技厅工业科技攻关项目1项、陕西省科技厅统筹创新工程计划项目1项、陕西省教育厅重点项目2项、陕西省教育厅专项项目1项;参与国家自然科学基金青年科学基金项目及其它省部级项目的研究工作。在国内外重要刊物上发表学术论文35篇,其中SCI收录8篇、EI收录8篇、CSCD收录6篇,授权国家发明专利15项。以第一完成人获陕西省科学技术二等奖 2 项、三等奖 1项,陕西省电子学会科学技术奖二等奖1项,陕西理工大学优秀科技成果奖一等奖2项。
研究方向
1.智能控制理论与应用
研究方向简介:主要研究方向有针对机械臂路径规划问题的“变参递归神经网络的研究与应用”、针对目标识别问题的“卷积神经网络的研究与应用”、针对移动机器人协同控制问题的“模糊滑膜控制理论的研究与应用”、针对多机器人路径规划问题的“多机器人避碰协调控制算法的研究与应用、针对水果采摘机器人的研究与应用。
2.计算机视觉研究
研究方向简介:主要研究方向有针对地图构建问题的“视觉SLAM算法研究与应用”、针对复杂环境下图像失真问题的“图像增强算法的研究与应用”、针对朱鹮检测算法模型参数多问题的“朱鹮检测算法轻量化的研究与应用”、针对水果识别效率低的问题的水果图像分割的研究与应用。
基于视觉引导的机器人自主装配关键技术及装备技术介绍:
研究视觉装配机器人应用中的目标检测定位技术及机械臂柔顺控制技术,提高复杂环境下装配机器人的控制精度及工作效率,主要进行了基于视觉的移动机械臂高精度定位检测技术及控制器开发;工业机器人专用高速伺服控制器研究与应用;基于卷积神经网络的零件识别与测量方法研究;面向装配机器人的机械臂柔顺控制方法研究等。系列成果先后荣获陕西高等学校科学技术二等奖、陕西省电子学会科学技术二等奖、陕西省科学技术三等奖。
【 中文摘要 】本发明提供一种基于距离‑角度优先级的多移动机器人编队避障方法,(1)根据机器人数量建立队形数据库;(2)形成距离‑角度优先级避障策略;对单双侧障碍物与队形的距离进行分析,判断是否需要避障,若需要则根据距离‑角度优先级判断以何种队形避障,并调用步骤(1)中的队形数据库进行避障准备;(3)设计运动控制器,根据决策的避障队形开始避障;(4)避障结束后,快速恢复队形。本发明通过建立队形数据库,对单侧障碍物和双侧障碍物与机器人队形之间的距离进行分析,得到最短路径避障策略,根据跟随者与虚拟领航者的相对位姿及运动学方程,利用反步法设计运动控制率,使机器人完成稳定编队的同时通过障碍物并迅速恢复队形。
【 英文摘要 】The present invention provides a distance-angle priority based multi-mobile robot formation obstacle avoidance method, (1) establishing a formation database according to the number of robots; (2) forming a distance-angle priority obstacle avoidance strategy; Analyzing the distances between the single-side and double-side obstacles and the formation, judging whether the obstacle avoidance is needed, if so, judging which formation to avoid the obstacle according to the distance-angle priority, and calling the formation database in the step (1) to prepare for obstacle avoidance; (3) designing a motion controller, and starting obstacle avoidance according to the decided obstacle avoidance formation; (4) After the obstacle avoidance is over, quickly recover the formation. The present invention establishes formation data base, The distance between the single-side obstacle and the robot formation and the distance between the double-side obstacle and the robot formation are analyzed to obtain a shortest path obstacle avoidance strategy, and according to the relative poses of a follower and a virtual leader and a kinematic equation, a motion control rate is designed by using a back-step method, so that the robot passes through the obstacle and quickly recovers the formation while completing stable formation.
基于距离-角度优先的多移动机器人编队避障方法。
避障方法涉及建立基于机器人数量的编队数据库。 形成距离-角度优先避障策略。 对两侧障碍物与地层之间的距离进行分析。 执行确定以确定需要避障或不需要避障。 根据需要避障时的距离-角度优先级判断规避障碍物的形成。 调用编队数据库,为避障做准备。 设计了运动控制器。 开始编队以避开障碍物。 最后一个机器人在避障结束后通过障碍物,快速恢复编队。
方法过程 | 防护方法 | 多移动机器人编队避障方法 |
技术功效句 | 使机器人完成稳定编队的同时安全高效的通过障碍物并迅速恢复队形; 为提高多机器人的工作效率; 实现机器人高精度编队; 使机器人群完成避障后恢复初始队形继续稳定运动; 使机器人完成稳定编队的同时通过障碍物并迅速恢复队形; 快速恢复队形; 控制精度低的问题; 同时提高工作效率; 使多个机器人在复杂环境中能够在线有效避障 |
技术功效短语 | 队形迅速恢复; 提高工作效率; 高精度编队; 完成避障; 稳定编队; 队形快速恢复; 控制精度低问题; 高效通过; 有效避障; 精度低; 安全通过 |
技术功效1级 | 速度; 效率; 精度; 完成率; 稳定性; 避障; 安全 |
技术功效2级 | 速度提高; 效率提高; 精度提高; 完成率; 稳定性提高; 避障; 安全提高 |
技术功效3级 | 队形恢复速度提高; 工作效率提高; 编队精度提高; 避障完成率; 编队稳定性提高; 问题可控性精度提高; 通过效率提高; 有效避障; 精度提高; 通过安全提高 |
技术功效TRIZ参数 | 09-速度;39-生产率;28-测量精度;13-稳定性;30-作用于物体的有害因素; |
主分类号 |
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IPC分类号 | |
CPC分类号 | G05D1/0223; G05D1/0214; G05D1/0221; G05D1/0276; G05D1/0295; Y02P90/02; |
DWPI分类号 | T01; T06; |
DWPI手工代码 | T01-J05B4P; T06-B01A; T06-D07B; |
2020-07-13
申请日
CN202010670773.6(当前专利)
申请号
2020-10-23
首次公开日
CN111813121A
首次公开号
2023-07-18
授权公告日
CN111813121B(当前专利)
授权公告号
2040-07-13
预估到期日
计算因素
代理机构 | 北京深川专利代理事务所(普通合伙) 16058 |
代理人 | 谢雪梅 |
申请语言 | 汉语 |
审查员 | 尚伟昊 |
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