机器人导航

摘要： 背景:目前3枚空心螺钉倒三角构型固定不能为PauwelsⅢ型股骨颈骨折提供足够的稳定,有研究认为4枚空心螺钉较3枚空心螺钉能提供更好的稳定性,但是股骨颈空间有限,螺钉置入极容易失败,而机器人导航技术可有效解决这一问题.目的:对比机器人导航下3枚与4枚空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的临床疗效.方法:收集自贡市第四人民医院2013年7月至2020年5月机器人导航下空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折72例患者的临床资料,其中男37例,女45例,年龄16-66岁,采用3枚空心螺钉内固定治疗42例,4枚空心螺钉内固定治疗30例.记录两组患者手术时间、置针次数、术中透视次数、出血量、切口长度、切口愈合情况、骨折愈合率、骨折复位情况、股骨头坏死情况、髋关节Harris评分及完全负重时间.结果 与结论:①72例患者术后均获随访,切口均Ⅰ期愈合,无切口感染病例,骨折愈合率均为100％,其中3枚空心螺钉组3例出现股骨头坏死,4枚空心螺钉组未出现股骨头坏死,随访过程中未发生空心螺钉引起的不良反应;②两组患者置针次数、出血量、骨折复位满意度比较差异均无显著性意义(P>0.05),4枚空心螺钉组手术时间、切口长度及术中透视次数多均多于3枚空心螺钉组(P<0.05),骨折愈合时间、完全负重时间短于3枚空心螺钉组(P<0.05),术后6个月的髋关节Harris评分高于3枚空心螺钉组(P<0.05);③结果 表明,在机器人导航辅助下与3枚空心螺钉内固定治疗比较,4枚空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的骨折愈合时间短、完全负重时间缩短、髋关节功能更好.

摘要： 为了减少机器人导航路径长度和优化时间,提出了基于蛙跳多种群粒子群算法的路径规划方法。建立了机器人工作环境的Maklink模型,首先使用MS算法搜索出若干最短路径,然后提出了蛙跳多种群粒子群算法进行路径二次优化。将蛙跳算法的深度搜索思想引入到粒子群算法中,提出了多种群粒子群算法的分群方法、更新策略和合作机制,进而给出了基于蛙跳多种群粒子群算法的机器人导航路径优化方法。经过仿真验证,蛙跳多种群粒子群算法具有最佳的优化效果,最短路径长度比MSCPSO算法减少了3.82%,比PSO算法减少了5.46%;另外,蛙跳多种群粒子群算法的运行时间比MSCPSO算法减少了25.53%,比PSO算法减少了18.79%。

摘要： 传统的机器人导航系统在复杂的地形环境中常常无法引导机器人躲避突然出现的障碍物,无法精准采集数据;为此提出一种改进RBPF算法的轮式机器人SLAM导航系统,对系统硬件和软件进行设计;改进RBPF算法是一种滤波算法,将激光雷达与里程计的信息作为提议分布,提高了导航精度;系统硬件主要由导航功能模块、底盘驱动模块、控制模块组成,利用RPLIDAR A1型激光雷达设计导航功能模块,并设计底盘驱动模块和控制模块;软件设计中,以改进RBPF算法为基础,设计了轮式机器人SLAM导航系统的实现程序,应用算法代入的方式加强了普通轮式机器人导航算法对粒子计算与卡尔曼滤波的敏感程度;实验结果表明,在有障碍物的室内场景中,与传统滤波算法以及基于软件库系统相比,改进RBPF算法规划的路径更短,导航错误点出现率降低了30%左右。

摘要： 实现了一种低成本高性能室内移动机器人导航系统。针对Cartographer算法使用激光雷达数据在室内Long-Corridor场景下建图的局部匹配错误导致定位不准的问题,使用扩展卡尔曼滤波融合激光雷达、里程计和惯性测量单元3种数据进行位姿估计,得到较为精准的定位,可有效提高建图精度;针对传统AMCL算法重定位耗时长的问题,采用基于扫描匹配的重定位方法,通过将当前Scan与Submap进行匹配,降低了扫描匹配方法的重定位耗时;针对A^(*)全局规划算法路径搜索时间长、拐点较多的问题,提出一种改进A^(*)算法,通过优化启发函数和增加拐角优化函数,缩短了算法搜索时间,同时去除了冗余拐点。结果表明,重定位耗时减少80.43%,改进A^(*)算法搜索时间减少22.79%。

摘要： 为了解决Informed-RRT^(*)算法在路径规划中目的性差、收敛速度慢、路径优化效率低等问题,提出一种基于贪心算法并改变其搜索对象的方法,对Informed-RRT^(*)算法进行优化。首先,在首次路径规划时引入贪心算法思想,当得到一个新节点时判断该节点能否直接到达目标点,增强路径规划的目的性;其次,将潜在最优父节点的搜索对象由路径规划构建的节点树替换为构建的路径,减少需要搜索的节点数量,提高规划效率。仿真结果表明,改进后的Informed-RRT^(*)算法规划路径长度比原算法的缩短了10%~20%,规划路径时间缩短了80%~90%。

摘要： 为了降低移动机器人工作路径长度、减少算法迭代次数、提高路径平滑性,提出了多种群博弈蚁群算法的规划方法.建立了机器人工作环境的栅格模型;提出了由1个主种群和2个从种群组成的多种群蚁群算法;将博弈论应用于种群的协同与竞争中,设计了合作博弈机制、奖惩机制、针锋相对机制和协调博弈机制;针锋相对机制和协调博弈机制应用于从种群间的交流与竞争,以帕累托最优为目的提高整个从种群的搜索多样性;合作博弈机制和奖惩机制应用与主从种群之间的交流与合作,使从种群将搜索经验和较优路径片段传递给主种群,从而提高主种群搜索效率和质量.经仿真验证,多种群博弈蚁群算法的路径多样性在迭代过程中保持较高水平;多种群博弈算法规划的路径长度比最大最小蚂蚁系统减小了5.98％,搜索迭代次数和路径平滑性也优于最大最小蚂蚁系统,证明了多种群博弈蚁群算法在路径规划中的有效性.

摘要： 为了减少机器人导航路径长度和路径规划时间,提出了基于自主选择搜索策略蜂群算法的规划方法.分析了人工蜂群算法原理,依据蜜蜂从自身认知、种群认知和其他个体认知等多种环境认知方式,对应给出了多种蜜源搜索方式;通过建立不同蜜源搜索方式的即时价值和后效价值模型,计算了蜜蜂选择不同蜜源搜索方式的概率,从而给出了蜜蜂对蜜源搜索方式的自主选择策略,在以上基础上提出了自主选择搜索策略蜂群算法.使用坐标旋转法将二维路径规划问题转化为一维,设计了两种环境下的导航路径规划仿真实验,在两种环境下自主选择搜索策略蜂群算法规划的路径长度均远远小于人工蜂群算法,且搜索到最优值的迭代次数也远远小于人工蜂群算法,充分证明了自主选择搜索策略蜂群算法在导航路径规划中的有效性.

摘要： 针对当前现代机器人技术主要依托多种传感器、计算机视觉导航系统等,首先对移动机器人运动中用到的目标路径识别、视觉跟踪导航技术做了简要介绍,其次对移动机器人NXT主体结构及其路径识别、跟踪导航的实现做了详细分析,通过摄像机图像、超声波传感器数据信息的处理,来完成对机器人目标运动路径、瞬时位置的跟踪.特别在人工智能及传感器技术快速发展的形势下,会在机器人内部安装AGV磁导航传感器、GPS导航模块、光电编码器及陀螺仪,进行移动机器人周围环境数据、运动路径及位置的识别,并利用最小二乘法对非结构化道路环境作出特征描述,从而实现对作业机器人行走路径的识别与目标跟踪.

摘要： 目的 探讨机器人导航下单边弯角椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的效果.方法 选取2020年4月～2020年12月在本院接受机器人导航下单边弯角椎体成形术治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者36例,观察椎体后凸角度、手术时间、骨水泥用量、X线透视次数、术后并发症及手术前后VAS评分.结果 36例患者均顺利完成手术,术中均未出现血管和神经损伤.手术时间平均(39.1±7.2)min,术中透视次数为(10.3±3.9)次,骨水泥注入量平均(5.1±1.3)mL.术中出现3例骨水泥渗漏,发生率8.33％.骨水泥双侧分布为Ⅰ级21例,Ⅱ级12例,Ⅲ级3例.术后疼痛VAS评分较术前显著改善(P<0.05).结论 机器人导航下单边弯角椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折,可有效减少透视次数,同时具有满意的双侧骨水泥分布和降低骨水泥渗漏等优点,术后患者可获得满意的临床效果.

摘要： 为解决室内移动机器人导航过程中容易碰撞障碍物的问题,本文提出一种融合深度相机和激光雷达的室内移动机器人建图与导航方法,在机器人底盘上安装激光雷达、深度相机和里程计,利用Gmapping算法进行室内二维地图构建,同时用ROS中depthimagetolaserscan功能包对深度图像进行二维投影,生成的二维栅格地图与激光雷达所建的地图进行融合。实验证明该方法使建立的地图更加完善,提高了室内移动机器人检测周围障碍物的能力和自主导航的能力。

摘要： 未知环境中移动机器人导航控制理论和方法是人工智能、机器人学和智能控制的一个重要研究领域。本文阐述了近年来该领域的一些主要研究内容及其进展,分析了与导航控制有关的机器学习方法的研究成果,指出了存在的不足和有待进一步研究的问题，并提出了一些解决思路。

摘要： 论文简述了LEGO光电传感器的原理和性能，针对该光电传感器的特性设计了人工路标，提出了路标识别方法和机器人导航控制方法，设计并实现了机器人灭火演示系统.实践结果表明:利用LEGO光电传感器的基于人工路标识别的机器人导航方法，具有较高的精度，可以满足移动机器人导航的需要.

摘要： 在移动机器人系统中加入LP3300电子罗盘,实现定点方位精确校正和运动导航.文中描述了电子罗盘导航的特点,详实的给出了在机器人软件框架中加入电子罗盘处理程序以及采用罗盘编程实现方向校正和导航的全过程,并指出了在软件实现过程中诸如串口通信,多线程通信与同步等难点和关键的编程技术.同时对LLP3300电子罗盘、移动机器人整体控制框架结构和机器人导航的不同类型进行了必要的阐述.

摘要： 在没有环境地图的条件下,使机器人达到某一指定的位置是机器人导航领域中比较困难的问题,基于物体识别的方法是解决这一问题的有效途径.本文建立了颜色模型及形状模型,识别走廊环境中的门、门牌和门牌号,并计算机器人和它们之间的相对位置关系,完成室内移动机器人在走廊环境下自主到达某一指定房间的任务.针对一幅图像计算得到的距离偏差比较大,本文采用了机器人在运动过程中每隔一段时间采集一幅图像,然后计算距离的方法.实验证明了这种方法的有效性.

摘要： 智能移动机器人技术涉及到机器人导航与定位，路径规划，运动控制等.简要回顾移动机器人的发展历史，详细论述了移动机器人的主要导航技术，路径规划技术以及多传感器信息融合技术，并指出它们优缺点.最后指出基于细胞神经网络硬件电路图像处理的视觉导航技术，高智能情感移动机器人等技术是移动机器人发展趋势.

摘要： 针对田间工作机器人的工作特点，对基于机器视觉的机器人导航过程中提取导航线的两种算法-Hough变换与最小二乘法从性能和实验两个方面进行分析与研究.在性能上比较，Hough变换拟合直线比最小二乘法拟合直线迭代次数多，占有的存储空间大，因此其运算量大，处理时间要长.通过实验验证了此结论，并对Hough变换与最小二乘法拟合直线的精度进行了比较。

摘要： 人工地标是未知环境中机器人自主构建地图难度降低的有效手段.但目前使用的人工地标大多只能提供位置标识,不能提供环境的功能、上下文等语义信息.在此,提出了基于RFID技术的"信息分布式表征"模式,彻底改变了导航必须先建地图的传统模式.基于标签的优化布局策略将RFID标签分散布置于环境的关键位置处.将关键位置的语义信息,环境的上下文信息、目标指引信息等存于RFID标签中.虽然机器人对环境一无所知,但能实现无地图的导航.

摘要： 人工地标是未知环境中机器人自主构建地图难度降低的有效手段.但目前使用的人工地标大多只能提供位置标识,不能提供环境的功能、上下文等语义信息.在此,提出了基于RFID技术的"信息分布式表征"模式,彻底改变了导航必须先建地图的传统模式.基于标签的优化布局策略将RFID标签分散布置于环境的关键位置处.将关键位置的语义信息,环境的上下文信息、目标指引信息等存于RFID标签中.虽然机器人对环境一无所知,但能实现无地图的导航.

摘要： 人工地标是未知环境中机器人自主构建地图难度降低的有效手段.但目前使用的人工地标大多只能提供位置标识,不能提供环境的功能、上下文等语义信息.在此,提出了基于RFID技术的"信息分布式表征"模式,彻底改变了导航必须先建地图的传统模式.基于标签的优化布局策略将RFID标签分散布置于环境的关键位置处.将关键位置的语义信息,环境的上下文信息、目标指引信息等存于RFID标签中.虽然机器人对环境一无所知,但能实现无地图的导航.

摘要： 人工地标是未知环境中机器人自主构建地图难度降低的有效手段.但目前使用的人工地标大多只能提供位置标识,不能提供环境的功能、上下文等语义信息.在此,提出了基于RFID技术的"信息分布式表征"模式,彻底改变了导航必须先建地图的传统模式.基于标签的优化布局策略将RFID标签分散布置于环境的关键位置处.将关键位置的语义信息,环境的上下文信息、目标指引信息等存于RFID标签中.虽然机器人对环境一无所知,但能实现无地图的导航.

摘要： 本发明公开了一种车载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统，车载导航机器人具有GPS定位模块、移动通信模块、中央处理模块以及红绿灯提醒模块，中央处理模块集成有导航软件，可根据导航软件预先生成的导航行使路线，控制移动通信模块从交通指挥控制中心获取位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态，红绿灯提醒模块根据该指示状态提醒驾驶者，如此能够实时提醒驾驶者对应红绿灯的状态，提高驾驶的安全性。

摘要： 用于对可移动机器人单元进行自主导航的方法和具有机器人单元的机器人系统。本发明基于尤其是至少作为SLAM方法的一部分用于对可移动机器人单元进行自主导航的方法，其中在至少一个方法步骤中，借助于检测单元从围绕检测单元的环境中检测多个虚拟点，其中在至少另一方法步骤中，借助于控制和/或调节单元为了确定机器人单元的位置和/或运动和/或为了检测环境根据所检测的虚拟点解决图论的优化问题。提出，在至少一个方法步骤中，借助于控制和/或调节单元根据多个虚拟点中的至少一组虚拟点确定至少一个虚拟平面，其中在至少一个方法步骤中为了确定机器人单元的位置和/或运动和/或为了表示环境借助于控制和/或调节单元使用所确定的虚拟平面来解决图论的优化问题。

摘要： 本申请属于机器人技术领域，具体涉及一种地铁车辆巡检机器人的导航系统和导航方法、机器人，其中的导航系统包括：车头检测模块，用于检测车头停靠位置相对于预设停靠位置的距离偏差量；斜坡控制模块，用于获取实时的姿态信息，根据姿态信息对地铁车辆巡检机器人进行姿态调整，根据IMU的俯仰角来判断是否完成上坡或下坡动作，确定动作执行结果；地图管理模块，用于根据动作执行结果确定当前状态下的导航地图；导航控制模块，用于基于距离偏差量对预设的目标位置进行修正，根据导航地图和修正后的目标位置进行路径规划，并控制地铁车辆巡检机器人移动至修正后的目标位置。该系统实现了机器人列检沟道内外的自主导航转运，并提高了检测精确度。

摘要： 本发明提供一种自主导航机器人及自主导航机器人交互方法。在本发明中，在自主导航机器人左前、右前、左后、右后、后中部位增设五组灯光模块，使得在任何以方位都能观察到机器人至少一组灯光，排除因观察不到移动状态灯而发生的意外事故，降低事故发生率。自主导航机器人的交互方法，机器人根据其路径和当时速度，能计算出自身的安全区域，只要在该区域内无障碍物，机器人就不需要减速或停止避让，减少机器人减速让行和停止避开的时间，提高人机交互效率。

摘要： 本实用新型公开了一种车载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统，车载导航机器人具有GPS定位模块、移动通信模块、中央处理模块以及红绿灯提醒模块，中央处理模块集成有导航软件，可根据导航软件预先生成的导航行使路线，控制移动通信模块从交通指挥控制中心获取位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态，红绿灯提醒模块根据该指示状态提醒驾驶者，如此能够实时提醒驾驶者对应红绿灯的状态，提高驾驶的安全性。

摘要： 本实用新型提供一种自主导航机器人用激光雷达安装组件及自主导航机器人，第一调节组件上设有Z轴向的第一移动部，自主导航机器人通过螺栓穿设第一移动部与第一调节组件连接；激光雷达与安装板固定连接，第二调节组件的两侧设有Z轴向且呈弧形的第二移动部，安装板通过第二移动部与第二调节活动连接，以使安装板在第二调节组件上前后旋转，第三调节组件的两侧设有Z轴向且呈弧形的第三移动部，第三调节组件通过第三移动部与固定板活动连接，以使第三调节组件在安装板上左右旋转。本实用新型通过对激光雷达的高精度安装以提高激光雷达扫描环境障碍物的精度，进而提高自主导航机器人建立地图的精度，为准确定位和精准路径规划提供可靠保障。

摘要： 本申请适用于机器人技术领域，提供了一种机器人导航方法、机器人导航装置及机器人，包括：在监测到导航指令时，获取所述导航指令对应的目标位置，并确定所述机器人的当前位置为起始位置；根据预设地图生成所述起始位置到所述目标位置的第一导航路线，并确定所述第一导航路线上的各个打卡点的到达顺序，其中，所述预设地图中包括多个标记点和每个标记点对应的打卡位置，所述打卡点为位于所述第一导航路线上的标记点；根据所述到达顺序和所述各个打卡点对应的打卡位置分别确定每两个相邻的打卡点之间的第二导航路线，并控制所述机器人按照所述到达顺序和所述第二导航路线依次前往各个打卡点。通过上述方法，能够有效提高机器人的导航精度。

摘要： 本发明实施例涉及机器人领域，公开了一种机器人导航的方法、机器人、机器人系统及存储介质。本发明中机器人导航的方法，包括：若机器人检测到所处环境被识别的概率小于预设阈值，则向服务端发起人工控制的辅助请求，由所述服务端响应于所述辅助请求，获取人工控制指令并反馈至所述机器人；根据所述人工控制指令，重新识别所述机器人所处的位置；若识别到所述机器人所处的位置，则结束人工辅助控制。采用本发明实施例，可以在机器人出现无法定位自身位置的情况时，辅助机器人重新准确定位自身位置，提高机器执行导航任务的成功率。

摘要： 机器人系统、机器人及基于激光雷达的机器人导航方法。本发明的实施例中，通过获取机器人上安装的激光雷达所探测的机器人所处环境的障碍物信息，根据图像得到障碍物之间的距离，并判断出机器人能够通过的第一位置或机器人不能通过的第二位置，以此导航机器人，减少机器人被困的概率或在机器人被困后导航机器人快速脱困，提高机器人的工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于全局地图的导航方法和应用该方法进行导航的机器人，所述方法包括步骤：S1、使机器人拍摄室内天花板和墙壁区域的视频，提取所述视频中各帧图像的图像畸变特征；S2、基于内容的图像匹配方法，利用所述图像畸变特征对拍摄的视频各帧图像进行匹配，并根据匹配结果提取关键帧序列，并将相邻位置的关键帧重叠相连，构建全局地图；S3、根据所述基于内容的图像匹配方法，将机器人实时视觉图像与所述全局地图中的关键帧匹配，找出和机器人当前视觉图像最相似的关键帧，实时求取机器人的全局位置，实现机器人导航。本发明能够实现机器人的自主导航定位，有效的消除机器人导航中易出现的“绑架问题”和“相似物体干扰”等问题。