面向機器人技術在非傳統制造業中的應用,研究移動機器人的規劃、控制與導航技術。主要研究內容包括:
Frontier系列自主移動機器人(國家863計劃項目):Frontier -I型和II型自主機器人采用雙輪差速驅動,配備里程計、紅外測距、前向視覺和全景視覺等傳感器,可通過無線以太網進行遙操作和機器人間通信,具有視覺定位、跟蹤、避障、導航等自主功能。其中運動控制與驅動器RMC2009、全景視覺系統OmniCam06和配套實時視覺軟件OmniView、機器人開放式開發環境Frontier-API、通用實時視覺軟件SmartVision等為實驗室自行研發的設備和軟件。[錄像]
智能輪椅(國家863計劃項目):機器人與自動化技術是解決老齡化等社會問題的重要技術手段。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機器人,該智能輪椅配備有激光測距雷達、視覺和姿態傳感器等多種傳感器,具有地圖創建、自定位、自主導航、避障、防跌、危險報警功能,可選擇腦電信號、手勢和操縱桿進行控制,可以運行在全自動、半自動或手操模式,并且支持基于無線網絡的遙控操作。智能輪椅為老年人和殘疾人的獨立生活和工作提供了幫助。[錄像]
服務機器人編程與仿真環境(日本安川電機開發研究所合作項目):面向可移動式機械臂(雙臂的輪式服務機器人),突破傳統機器人編程和仿真軟件的易用性瓶頸,研發基于圖標的圖形化離線編程環境,集成路徑規劃、2D和3D動態仿真器,為服務機器人的軟件開發建立標準化的開發平臺和工具。
SHR-1型仿人雙足步行機器人(上海電氣集團中央研究院合作項目):面向與人類社會和諧共存的機器人技術發展需要,研制仿人雙足步行機器人。下肢高度為83cm,雙腿共12DOF,單腿包括髖關節(3DOF)、膝關節(1 DOF)、踝關節(2 DOF)。控制系統采用RT-Linux實時操作系統和基于CAN的關節分布式協調控制技術,具備不同環境下的多種步態行走能力,包括:下蹲/站起、平地步行(前行、側行、后退、回轉)、上坡、上樓梯。平地步行速度達到1.125 km/h。基于姿態和力覺傳感器的反饋,實現了未知、非平整地面的動態步行。
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助老助殘服務機器人(國家863計劃項目):開發集成視覺、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機器人系統樣機1套,可完成載人移動、移動取物、移動開門等移動操作陪護任務,集成視覺、超聲、激光測距傳感單元,可實現移動平臺的地圖創建、自定位、自主導航、檢測障礙物與避障等移動輔助任務,地圖匹配精度≤10cm,以及操作臂的目標識別、定位、抓取等操作輔助任務。
“交龍”家庭服務機器人:集成了語音交互、視覺識別與跟蹤、自定位與地圖創建、避障、路徑規劃、自主導航等多項服務機器人關鍵技術,在現場家庭環境中克服了復雜動態環境的技術難題,運行穩定。在2012年中國服務機器人大賽中獲得2項冠軍(創新創意項目冠軍,Shopping項目冠軍),以及RoboCup@home項目亞軍。
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2007年10月,濟南,中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭組項目冠軍[照片]
2008年11月,中山,中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭服務項目冠軍、家庭技術挑戰項目冠軍和亞軍[錄像]
2009年12月,合肥,中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽,RoboCup家庭服務項目冠軍、家庭技術挑戰項目冠軍[照片]