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以科研项目为依托建设机器人操作系统实践课程 预览
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作者 王帅 张云洲 吴成东 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第1期188-191,248共5页
作为智能机器人的基础性支撑技术,“机器人操作系统(ROS)”正在快速进入国内外机器人专业的课堂,并成为核心课程之一。鉴于ROS具有很强的实践性和专业性,该文分析了目前国内外ROS相关课程的现状,按照层次化的架构构建了ROS实践体系和实... 作为智能机器人的基础性支撑技术,“机器人操作系统(ROS)”正在快速进入国内外机器人专业的课堂,并成为核心课程之一。鉴于ROS具有很强的实践性和专业性,该文分析了目前国内外ROS相关课程的现状,按照层次化的架构构建了ROS实践体系和实践课程内容,依托科研项目和专业实验系统搭建了不同功能的实践平台,并建立了ROS实践课程的学习效果监控机制。 展开更多
关键词 机器人操作系统 科研项目 实践课程 机器人专业
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基于视觉的机器人自主定位与障碍物检测方法 预览
2
作者 丁斗建 赵晓林 +2 位作者 王长根 高关根 寇磊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第6期1849-1854,共6页
针对稀疏型同时定位与地图构建(SLAM)算法环境信息丢失导致无法检测障碍物问题,提出一种基于视觉的机器人自主定位与障碍物检测方法。首先,利用双目相机得到观测场景的视差图。然后,在机器人操作系统(ROS)架构下,同时运行定位与建图和... 针对稀疏型同时定位与地图构建(SLAM)算法环境信息丢失导致无法检测障碍物问题,提出一种基于视觉的机器人自主定位与障碍物检测方法。首先,利用双目相机得到观测场景的视差图。然后,在机器人操作系统(ROS)架构下,同时运行定位与建图和障碍物检测两个节点。定位与建图节点基于ORB-SLAM2完成位姿估计与环境建图。障碍物检测节点引入深度阈值,将视差图二值化;运用轮廓提取算法得到障碍物轮廓信息并计算障碍物凸包面积;再引入面积阈值,剔除误检测区域,从而实时准确地解算出障碍物坐标。最后,将检测到的障碍物信息插入到环境的稀疏特征地图当中。实验结果表明,该方法能够在实现机器人自主定位的同时,快速检测出环境中的障碍物,检测精度能够保证机器人顺利避障。 展开更多
关键词 视觉定位 障碍物检测 视觉同时定位与地图构建 机器人操作系统 立体视觉 机器人
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基于ROS的智能家居服务机器人设计 预览
3
作者 张琪琦 吴叶兰 +1 位作者 王建涛 汤燊淼 《信息技术与信息化》 2019年第5期91-94,共4页
针对传统服务机器人开发效率低,可扩展性、模块化程度差等缺点,设计了基于ROS的智能家居服务机器人,具有地图构建、定位、导航、路径规划和室内环境检测与控制等功能。给出了系统硬件架构,设计了ROS框架下的地图构建、定位和路径规划等... 针对传统服务机器人开发效率低,可扩展性、模块化程度差等缺点,设计了基于ROS的智能家居服务机器人,具有地图构建、定位、导航、路径规划和室内环境检测与控制等功能。给出了系统硬件架构,设计了ROS框架下的地图构建、定位和路径规划等多个节点,阐述了机器人系统和智能家居系统的通信方式和实现方法。实验结果表明,本文设计的基于ROS的服务机器人可构建较高精度的环境地图,实现室内定位、导航、及对家居设备的智能检测控制功能,具有模块化、易于扩展等优点。 展开更多
关键词 服务机器人 机器人操作系统 智能家居 地图构建 定位 导航
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基于ROS的电力变电站巡检移动机器人 预览
4
作者 邹林 《机械与电子》 2019年第5期76-80,共5页
为了从电力变电站的日常巡检任务中释放人力资源,设计了一种用于监测变电站设施并收集所需信息的巡检移动机器人。该巡检移动机器人搭配HIK视觉平台、激光传感器和工业个人计算机(IPC),并可在机器人操作系统(ROS)中进行编程。通过预先... 为了从电力变电站的日常巡检任务中释放人力资源,设计了一种用于监测变电站设施并收集所需信息的巡检移动机器人。该巡检移动机器人搭配HIK视觉平台、激光传感器和工业个人计算机(IPC),并可在机器人操作系统(ROS)中进行编程。通过预先设定在机器人中的变电站全局地图,一旦接收到巡检任务,该巡检移动机器人可以选择最短路径来完成任务,并且在巡检机器人中使用激光传感器导航方式控制运动方法。此外,还在控制器中添加了Kalman滤波器来排除导航传感器提供的异常位置信息。通过实验分析,结果表明:该巡检机器人能够在电力变电站中进行巡检工作且满足实际工况需求。 展开更多
关键词 巡检机器人 变电站 机器人操作系统 运动控制
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基于ROS的临场可重构排爆机器人系统架构研究 预览
5
作者 丁承君 冯玉伯 +2 位作者 高雪 李宗奎 朱雪宏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-68,共5页
在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软... 在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软件重构是临场可重构机器人的软件特性。提出了一种基于ROS的临场可重构排爆机器人软硬件架构模式,在面对复杂环境时,操作人员能够根据现场不同的任务要求,对模块化设计的排爆机器人进行组装,形成硬件重构;而系统软件根据硬件模块的组装情况进行软件自重构,从而使排爆机器人具备完成不同任务的能力。排爆机器人的这种软硬件架构设计模式使得机器人在实际工作中表现出高效性、鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 机器人操作系统 可重构 排爆机器人 系统架构
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一种基于ROS的人脸识别系统设计研究 预览
6
作者 苏鹏飞 赵建文 《无线互联科技》 2019年第11期34-35,共2页
机器人操作系统是可以提供一系列程序库和工具、帮助软件开发者实现创建机器人的软件。功能包括设备驱动、函数库、硬件抽象、消息传递、可视化功能、软件包等几项内容,可以为机器人技术整合和云计算提供有效的软件框架。人脸识别是人... 机器人操作系统是可以提供一系列程序库和工具、帮助软件开发者实现创建机器人的软件。功能包括设备驱动、函数库、硬件抽象、消息传递、可视化功能、软件包等几项内容,可以为机器人技术整合和云计算提供有效的软件框架。人脸识别是人机交互过程中必须具备的基本功能,在人脸识别过程中图像的预处理、特征提取与匹配等都需要计算和数据的密切配合。文章在ROS机器人平台上,设计并实现了人脸识别系统,经过真实环境的一系列测试得出,大部分情况下达到在移动机器人平台下对人脸识别系统的要求。 展开更多
关键词 机器人操作系统 脸识别 设计研究
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基于机器人操作系统的移动机器人激光导航系统 预览
7
作者 孙巍伟 王晗 黄民 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第20期203-210,共8页
为了验证激光导航的先进性及机器人操作系统(robot operating system,ROS)的便捷性,进一步对机器人导航机理进行研究,提出了改进粒子滤波算法及改进A*路径规划,分别应用于地图构建和路径规划,并搭建了基于ROS平台的移动机器人导航试验平... 为了验证激光导航的先进性及机器人操作系统(robot operating system,ROS)的便捷性,进一步对机器人导航机理进行研究,提出了改进粒子滤波算法及改进A*路径规划,分别应用于地图构建和路径规划,并搭建了基于ROS平台的移动机器人导航试验平台,该平台具有低成本、高性能的特点。试验平台由上位机和移动机器人组成,上位机实现对机器人的控制,移动机器人配置有工控机和激光传感器,机器人通过激光传感器采集环境信息,为实现即时定位及地图构建功能提供数据支撑。研究并构建基于ROS的地图构建和自主导航功能包并通过实际环境进行试验验证。试验结果表明:构建功能包可用于机器人的激光导航中,该激光导航系统的可行且具有一定的稳定性与可靠性。 展开更多
关键词 移动机器人 机器人操作系统 激光自主导航
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基于激光雷达与视觉信息融合的SLAM方法 预览
8
作者 王光庭 曹凯 刘豪 《山东理工大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期9-13,19共6页
单线激光雷达传感器的扫描范围是二维平面,在室内环境中,服务型移动机器人在进行同时定位和地图构建过程中,不在激光雷达扫描平面范围内的障碍物无法被识别,构建的地图中会缺少相应的环境信息。为了获取缺失的环境信息,通过改进粒子滤波... 单线激光雷达传感器的扫描范围是二维平面,在室内环境中,服务型移动机器人在进行同时定位和地图构建过程中,不在激光雷达扫描平面范围内的障碍物无法被识别,构建的地图中会缺少相应的环境信息。为了获取缺失的环境信息,通过改进粒子滤波Rao-Blackwellized的方法得到移动机器人位姿的估计,将Kinect获取的环境三维信息数据和激光雷达数据融合,使用载有ROS(机器人操作系统)的移动平台Turtlebot2在实际场景中进行实验。实验结果证明,使用融合后的数据信息能得到更加准确的建图和导航效果。 展开更多
关键词 同时定位和地图构建 数据融合 机器人操作系统 导航
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基于ROS的空间即插即用架构软件解决方案 预览
9
作者 李长春 乔兵 王鹤彬 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期78-86,共9页
为了支持航天器软硬件系统的即插即用,必须配备一套中间层软件系统来自动处理组件的自发现、自配置和通信,针对这一需求提出一种基于机器人操作系统(ROS)实现空间即插即用软件架构的方案。在分析和对比ROS框架与SPA架构的基础上,根据SP... 为了支持航天器软硬件系统的即插即用,必须配备一套中间层软件系统来自动处理组件的自发现、自配置和通信,针对这一需求提出一种基于机器人操作系统(ROS)实现空间即插即用软件架构的方案。在分析和对比ROS框架与SPA架构的基础上,根据SPA异质网络架构的特征,提出了基于ROS的SPA软件架构(RSPA);对SPA协议在ROS框架下的实现问题进行了研究;设计了一种基于ROS的SPA演示系统。相比于以往的空间即插即用架构软件实施方案,RSPA具有清晰的网络模型,更容易扩展,并且可以有效利用ROS稳定的基础框架和丰富的工具加速软件构建过程。 展开更多
关键词 横块化 空间即插即用架构 航天器 机器人操作系统
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人工智能指数2018年度报告 预览
10
作者 魏强 侯雪 +1 位作者 陆平 曹茜芮 《互联网经济》 2019年第6期18-25,共8页
斯坦福大学、麻省理工学院与OpenAI联合发布《人工智能指数2018年度报告》,报告指出近年来中国在人工智能领域发展迅速,但美国在人工智能论文引用、专利、投资等方面仍处于世界领先地位。
关键词 工智能 机器学习 注册 工智能领域 机器人操作系统 年度报告
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移动机器人行为协同开发框架与应用研究 预览
11
作者 周佳峰 曹伟 《计算技术与自动化》 2019年第1期145-152,共8页
移动机器人在生产生活当中日益发挥重要作用,但移动机器人开发应用却比较困难,主要存在两个问题:一是软件模块化和重用性,二是行为协同控制模型的理论支撑。针对上述问题,融合了已在学术界和工业界取得广泛应用的开源机器人软件平台--... 移动机器人在生产生活当中日益发挥重要作用,但移动机器人开发应用却比较困难,主要存在两个问题:一是软件模块化和重用性,二是行为协同控制模型的理论支撑。针对上述问题,融合了已在学术界和工业界取得广泛应用的开源机器人软件平台--机器人操作系统(Robot Operaing System,ROS),以及多主体理论中,支撑主体内部行为协同机制的反应式包容模型(Subsumption Architecture),设计并实现了一个移动机器人行为协同开发框架。基于机器人操作系统底层机制,把包容模型的基本控制元件封装成API,在功能单元内部提供基于有限状态机的开发模板,在功能单元之间提供松散耦合的通信机制,并且提供了基于框架的应用开发的模型设计方法学和应用实现方法学。用户使用本文框架开发移动机器人,因为框架把包容模型中的关键控制元件封装成API,使得用户不用了解复杂的控制模型理论以及底层模块执行机制和通信机制,并且可以重用机器人操作系统提供的开源软件包,几乎没有额外的学习代价,十分地方便高效。通过框架研究并且开发了具有三个行为层的自主漫游机器人以及具有六个行为层的安保巡逻机器人,在仿真器和实际场景中设置不同地图环境,进行机器人行为实验,通过实验结果分析,进一步验证了框架的易用性、可靠性和鲁棒性。 展开更多
关键词 多主体理论 包容模型 机器人操作系统 应用开发框架 安保巡逻机器人
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基于ROS的自主导航系统仿真设计 预览
12
作者 胡思旺 李春杰 《自动化与仪表》 2019年第7期80-83,108共5页
移动机器人自主导航技术是体现机器人智能化的核心关键技术。针对移动机器人对自主导航的需求,设计、实现了基于ROS的机器人自主导航解决方案。利用ROS提供的开源软件包gmapping SLAM算法,完成了机器人在陌生室内环境中的同时定位与环... 移动机器人自主导航技术是体现机器人智能化的核心关键技术。针对移动机器人对自主导航的需求,设计、实现了基于ROS的机器人自主导航解决方案。利用ROS提供的开源软件包gmapping SLAM算法,完成了机器人在陌生室内环境中的同时定位与环境地图构建;使用ROS中的navigation导航功能包集中的路径规划算法,实现了机器人在已知环境地图中的自主避障与导航;在ROS上利用2D机器人仿真器stdr_simulator对自主导航系统进行测试与验证。仿真试验表明,该系统可以满足移动机器人在陌生室内环境中的自主导航需求。 展开更多
关键词 移动机器人 机器人操作系统 自主导航 仿真
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可持续自主学习的micROS机器人操作系统平行学习架构 预览
13
作者 戴华东 易晓东 +2 位作者 王彦臻 王之元 杨学军 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期49-57,共9页
作为机器人平台最重要的基础软件,机器人操作系统是提高机器人自主性与智能化水平的核心和关键.围绕实现适应环境的智能机器人系统这一目标,基于已有的micROS研究,提出了可持续自主学习的群体智能机器人操作系统平行学习架构,描述了架... 作为机器人平台最重要的基础软件,机器人操作系统是提高机器人自主性与智能化水平的核心和关键.围绕实现适应环境的智能机器人系统这一目标,基于已有的micROS研究,提出了可持续自主学习的群体智能机器人操作系统平行学习架构,描述了架构设计、核心概念、实现途径和应用验证.在micROS可扩展分布式层次架构的基础上,提出了支持可持续自主学习的平行学习架构,设计并实现了机器人操作系统的两大核心概念——基于“角色”的控制抽象和基于“语义情境图”的数据抽象,突破了群体智能行为操控、自组织无线网络等群体机器人自主智能协同急需解决的关键技术问题,在此基础上开展了面向多种场景的应用验证. 展开更多
关键词 机器人操作系统 群体智能 平行学习架构 持续自主学习 角色控制块
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ROS下基于EtherCAT的串联机器人控制系统 预览 被引量:1
14
作者 张颖 平雪良 +1 位作者 王晨学 仇恒坦 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第3期106-109,共4页
针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述... 针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!提供的开源运动规划库(OMPL)进行上层运动规划,设计开发了具有开放性、可移植性和可扩展性高的机器人运动控制系统。使用快速扩展随机树(RRT)相关算法对控制系统进行试验验证,结果表明:控制系统能够有效完成运动控制并适用于其他类型的机器人。 展开更多
关键词 机器人操作系统 串联机器人 ETHERCAT 统一机器人描述格式模型 moveit!
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基于ROS的机器人室内巡检技术仿真 预览
15
作者 高民东 张雅妮 朱凌云 《重庆理工大学学报:自然科学》 北大核心 2018年第7期195-201,共7页
针对传统巡检机器人在进行巡检时缺乏自主环境感知能力以及无法自主规划路径的问题,提出基于开源机器人操作系统(robot operating system,ROS)融合同时定位与建图(SLAM)、路径规划(path planning)技术进行室内机器人巡检应用的仿... 针对传统巡检机器人在进行巡检时缺乏自主环境感知能力以及无法自主规划路径的问题,提出基于开源机器人操作系统(robot operating system,ROS)融合同时定位与建图(SLAM)、路径规划(path planning)技术进行室内机器人巡检应用的仿真研究思路。首先建立室内巡检机器人模型及仿真地图环境,然后对应用于机器人巡检的关键算法进行分析与选择,最后基于ROS构建室内巡检机器人试验平台,并对巡检过程中所提出的关键技术进行仿真研究。结果表明:基于ROS的室内机器人系统的定位与建图算法以及路径规划算法可靠性较高,实用性强,可以有效应用于室内巡检中。 展开更多
关键词 巡检机器人 同时定位与建图 路径规划 机器人操作系统
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基于视觉引导的Baxter机器人运动控制研究 预览
16
作者 刘想德 《重庆邮电大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期552-557,共6页
高速和高精度的传统工业机器人已经广泛应用于制造业,但是传统工业机器人只能工作在结构化及封闭的环境中,从而限制了其应用领域。能够跟人协作互动、本质安全的智能协作机器人突破了传统工业机器人的环境限制,具有广阔应用前景。采用... 高速和高精度的传统工业机器人已经广泛应用于制造业,但是传统工业机器人只能工作在结构化及封闭的环境中,从而限制了其应用领域。能够跟人协作互动、本质安全的智能协作机器人突破了传统工业机器人的环境限制,具有广阔应用前景。采用最新的智能协作机器人Baxter作为平台,介绍了双臂智能协作机器人Baxter的系统组成,分析了机器人操作系统(robot operating system,ROS)的通信机制,设计了基于视觉引导的智能协作机器人运动控制软件。机器人控制软件由视觉定位软件模块和手臂引导抓取软件模块组成,通过ROS的消息主题机制及ROS服务器来实现机器人手臂运动控制。实验结果证明,设计的控制软件能够准确控制Baxter机器人识别和抓取目标物体。 展开更多
关键词 机器人操作系统 Baxter机器人 视觉引导 运动控制
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基于ROS的云机器人系统设计与实现 预览
17
作者 邓畅 《上海工程技术大学学报》 CAS 2018年第4期319-323,共5页
作为物联网的一种新形式,机器人与互联网融合展现出强劲的发展的趋势.为通过互联网远程操控监视机器人和实现多机器人云端协同信息共享问题,提出一种ROS云端克隆(ROSClone)云机器人系统.基于一种新的轻量级异步通信协议,通过云上代理服... 作为物联网的一种新形式,机器人与互联网融合展现出强劲的发展的趋势.为通过互联网远程操控监视机器人和实现多机器人云端协同信息共享问题,提出一种ROS云端克隆(ROSClone)云机器人系统.基于一种新的轻量级异步通信协议,通过云上代理服务器,将支持ROS的机器人与远程应用相连接,实现机器人状态在云端的克隆.ROSClone系统性能在云上进行测试评估,结果表明此方式的高效性与可靠性. 展开更多
关键词 机器人操作系统 机器人 通信协议
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基于ROS的机器人宇航员模型构建与仿真验证 预览
18
作者 于程隆 李志奇 +1 位作者 樊春光 刘宏 《机械与电子》 2018年第3期61-64,68共5页
随着我国空间站项目的稳步推进和机器人技术的发展,研发可以协助甚至代替宇航员进行危险舱外操作的机器人宇航员成为亟待研究的课题。首先建立了双臂仿人机器人宇航员的URDF模型,而后基于机器人操作系统提供的三维仿真工具Rviz,构建... 随着我国空间站项目的稳步推进和机器人技术的发展,研发可以协助甚至代替宇航员进行危险舱外操作的机器人宇航员成为亟待研究的课题。首先建立了双臂仿人机器人宇航员的URDF模型,而后基于机器人操作系统提供的三维仿真工具Rviz,构建机器人宇航员的三维虚拟运动仿真环境,并进行了仿真实验。实验表明,机器人宇航员可以完成物体抓取、搬运等任务,证实了机器人宇航员模型结构的合理性。 展开更多
关键词 双臂机器人 机器人操作系统 URDF 运动仿真
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基于Scratch和ROS的教育机器人编程与实现 预览
19
作者 张瑞雷 刘锦涛 丑永新 《人工智能与机器人研究》 2018年第4期178-183,共6页
教育机器人涵盖计算机科学、教育学、自动控制、机械电子、人工智能等领域,是机器人应用于教育领域的典型案例,以培养学生具备分析、设计、实践和创造等综合能力为目标。本文首先介绍国内外教育机器人现状和技术趋势。然后,通过文献分... 教育机器人涵盖计算机科学、教育学、自动控制、机械电子、人工智能等领域,是机器人应用于教育领域的典型案例,以培养学生具备分析、设计、实践和创造等综合能力为目标。本文首先介绍国内外教育机器人现状和技术趋势。然后,通过文献分析比较,本文提出当前教育机器人发展的主要问题。接着,本文探讨了基于Scratch和ROS教育机器人编程与实现,将图形化、解释型、编译型三种类别编程语言融于一种教育机器人。最后通过仿真和实验验证了所实现的教育机器人的有效性。 展开更多
关键词 教育机器人 框图编程 机器人操作系统 编程转换
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ROS系统下的相机标定研究 预览
20
作者 谢宇忻 刘延雯 +1 位作者 王铄 蔡俊 《电脑与电信》 2018年第11期31-34,共4页
随着计算机技术的蓬勃发展,机器人自主导航的研究已成为热门的研究方向之一。其中必不可少的环节为相机标定,本文通过分析ROS文件系统架构,研究摄像机成像系统原理及成像模型,给出了ROS系统下相机标定的流程及结果。
关键词 机器人操作系统 相机成像模型 相机标定
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