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公开(公告)号：CN115451983A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202210952678.4
申请日：2022-08-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01C21/34 , G01C21/32 , G01S17/931 , G06V20/58 , G06V10/26 , G06V10/28 , G06V10/75 , G06V10/762
Abstract: 本发明涉及一种复杂场景下的动态环境建图与路径规划方法及装置，获取车辆周围雷达扫描空间范围内的物体点云数据；对激光雷达扫描的点云数据进行分割获取地面点云和非地面点云，对非地面点云，进行障碍物识别；对非地面点云进行栅格化及二值化处理，生成二维栅格化环境地图；根据车辆当前行驶状态，实时生成多条局部路径；根据二维栅格化环境地图以及安全驾驶需求设置约束条件以及损失函数；根据约束条件对各条局部路径进行筛选，得到可安全通行的局部路径；利用损失函数计算可安全通行的局部路径的损失大小，其中损失最小即为最优路径。本发明可为驾驶员在驾驶过程中，提高对复杂环境的感知能力，保障行车安全。
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公开(公告)号：CN118913270A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410861811.4
申请日：2024-06-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种自适应路径规划方法及系统，该方法包括：获取机器人当前位置地图和障碍物分布，基于当前位置地图和障碍物分布构建维诺图，并获取维诺边界节点、临界点集合和节点维诺距离；基于A＊路径规划算法在所述维诺图中进行路径搜索，并通过基于维诺距离的启发函数对维诺边界节点周围临界点进行评价，选取代价最小临界点作为子节点；判断机器人是否达到目标点验证路径搜索是否完成，若未完成则持续基于维诺边界获取待评价临界点，获取代价最小子节点，直至路径寻优完成。通过该方案可以提高自适应路径搜索效率，保障通行路径的安全性。
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公开(公告)号：CN118316757A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410515774.1
申请日：2024-04-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及一种以太网通讯总线的链路数据自动纠错方法与系统，该方法包括：确定各个通信节点对应的节点地址和节点数据；通信节点包括与一个以太网通信总线分别连接的一个主站通信节点和多个从站通信节点，从站通信节点处理其节点地址对应的节点数据，主站通信节点处理所有从站通信节点的节点数据；将节点数据划分为多个节点子域数据，对节点子域数据进行校验码和纠错编码的添加后得到编码子域数据，基于一个节点数据对应的所有编码子域数据以及节点地址得到对应的编码节点数据；从站通信节点在节点地址匹配成功时将对应的编码节点数据进行上下载，对下载得到的编码节点数据进行解码纠错，避免检测重发方式导致效率低的问题。
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公开(公告)号：CN117021087A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311012345.4
申请日：2023-08-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于视觉多点位姿约束的机器人运动学参数校准方法，包括：控制末端安装有相机的待校准机器人围绕标定板中心运动，采集运动过程中多位姿状态下机器人模型数据和标定板的标称位姿数据；使用手眼校准算法获得初始手眼转换矩阵作为迭代初值；由标定板上多个标定点的差分位姿约束方程组的组合构造生成多点位姿约束方程组；单个标定点的差分位姿约束方程组为该标定点的标称位姿与实际位姿的偏差与机器人运动学参数偏差的关系；使用加权最小二乘方法迭代求解多点位姿约束方程组，以达到迭代停止关系时得到的机器人运动学参数偏差对待校准机器人的运动学参数进行校准；成本较低，设备安装精度要求低，校准过程中不需要测量标定板实际位置。
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公开(公告)号：CN118816880A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410794990.4
申请日：2024-06-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种动态窗口局部路径规划方法，包括：基于运动学模型计算机器人未来预测轨迹；根据空中障碍物信息拟合空中障碍物的预测轨迹点序列；对空中障碍物与机器人进行碰撞预测，输出预测碰撞坐标和预测碰撞时间th；以空中障碍物的预计碰撞时间th为时间窗口，计算所有安全实现的结果速度空间Vr；从结果速度空间Vr中离散采样机器人的线速度v和角速度ω的组合，模拟出多条可达轨迹；基于多目标评价函数计算每一条可达轨迹的评价值；从多条可达轨迹中选择评价值最高的可达轨迹，完成局部避障轨迹规划。本发明在规划机器人的路径时，对突发空中障碍物及地面障碍物的避障需求，规划出安全可行的轨迹，提升机器人在多变环境下的避障效率与安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117318419A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311213073.4
申请日：2023-09-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种面向机器人的磁传动关节执行器，包括由外到内依次同轴装配的机壳、外定子组件、调制转子组件、内转子组件、内定子组件和支撑轴；外定子组件包括外定子铁芯和磁齿轮外永磁体，磁齿轮外永磁体采用辐条式或交替式极磁体阵列布设；调制转子组件用于向关节执行器输出低速转矩；内转子组件中的磁齿轮内永磁体采用海尔贝克磁体阵列布设，内转子组件用于向关节执行器输入电磁转矩；内定子组件用于与内转子组件共同组成分数槽集中绕组永磁同步电机，以向关节执行器输入电磁功率；支撑轴安装于内定子组件内壁侧。该磁传动关节执行器突破机械减速器对关节执行器的运行限制，提高关节执行器的运行效率、寿命和成本，降低了系统控制复杂度。
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公开(公告)号：CN115496811A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202210970424.5
申请日：2022-08-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于DH坐标系的云台双目测距方法及系统，包括：对云台相机进行标定，得到相机的内参矩阵；根据相机相对于云台基座的位置关系，构建DH坐标系，计算相机相对于云台基座的齐次变换矩阵；利用两个云台基座间的以及相机相对于云台基座的齐次变换矩阵，通过矩阵连乘得到两个相机间的齐次变换矩阵，进而得到两个相机间的旋转矩阵和平移矩阵；利用两个相机间的旋转矩阵、平移矩阵及其各自的内参矩阵对目标图像进行立体校正；再进行特征点匹配以及视差计算目标图像对应的深度图。本发明舍弃拟合的方式，通过初始的一次标定，获得两相机之间初始位置，根据DH坐标建立运动学方程，从而实现双目相机的实时测距。
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公开(公告)号：CN119672115A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411870939.3
申请日：2024-12-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于目标识别的移动机器人自主定位导航方法及装置其方法包括：获取移动机器人正前方环境的实时图像，并对实时图像进行预处理和标定板特征点检测，得到多个特征点；基于所述多个特征点，构建最小化重投影误差的目标函数；基于所述目标函数的最优解，计算世界坐标系下移动机器人的位姿参数；规划机器人从起始点到目标点的最优路径，并输出路径序列；基于路径序列、移动机器人的运动学模型，构建状态模型和代价函数；优化并确定应用在移动机器人的控制参数序列；实时更新位姿参数，连续迭代控制参数序列，直至移动机器人到达目标点。本发明通过工业相机、视觉算法和预测模型，实现机器人高精度的状态更新和路径跟踪，系统的平稳性。
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公开(公告)号：CN119526411A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411821348.7
申请日：2024-12-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种双臂机器人机械臂位姿校准方法及系统，该方法包括：采集机械臂协同运动过程中的参数和标定板的标称位姿，构建两个机械臂的标定点的差分约束方程，对差分约束方程进行组合，建立双臂机器人机械臂的多点位姿约束方程；通过加权最小二乘法对多点位姿约束方程进行迭代求解，利用迭代求解所得运动学参数偏差，对两个机械臂的运动学参数进行校准；根据相机与两机械臂基座的位姿约束关系，建立机械臂相对位姿转换矩阵，结合两机械臂标定板上标定点的距离偏差，通过交替最小化法对两机械臂基坐标系之间的相对位姿关系进行迭代求解，并对机械臂位姿进行校准。通过该方案可以降低机械臂位姿校准成本，简化校准过程，并有效提高校准效率。
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公开(公告)号：CN119024839A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411122436.8
申请日：2024-08-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于移动机器人避障技术领域，公开了一种面向高速动态障碍物的移动机器人避障方法及系统，本发明首先在三维空间坐标系的基础上增加时间轴，建立了四维时空坐标系，通过在时空坐标系中，计算采样时刻机器人与高速动态障碍物在风险评估时间段内的时空轨迹的最小距离，以克服传统方法在面对高速动态障碍物时，因在相邻采样时刻高速动态障碍物的位置增量远大于机器人的位置增量，而使计算的风险评估距离导致避障决策错误的不足；最后在基于障碍物距离奖励的基础上，增加与障碍物速度相关的额外奖励，使移动机器人能够优先闪避速度较快的障碍物，且在闪避过程中尽可能离速度越快的障碍物越远，提高避障过程的安全性。
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