详情

2D移动机器人加速度平滑轨迹优化

申报人:薛万坤 申报日期:2022-04-13

基本情况

第一期校企专项大学生创新实践计划
2D移动机器人加速度平滑轨迹优化
校企专项
工学
自动化类
创新类
学生创新中心
薛万坤
指导教师
登录状态下查看

2D移动机器人加速度平滑轨迹优化企业导师信息:

白静,思岚科技研发总监,毕业于浙江大学。先后就职于联想研究院、百度任高级研发工程师,主要从事智能机器人室内导航及环境感知与构建相关算法研究。加入思岚科技后,主要负责Slamware机器人室内外定位导航系统研发,新技术方向预研及落地等,授权发明专利22件,2021年获浦东新区“科技创新英才”二等奖

学校导师信息:

薛万坤,毕业于南洋理工大学,负责《无人驾驶算法开发》课程部分模块的授课。在教改与产学研方面,2021年承担了2项国家级产学研项目,与1项校级决策咨询重点课题《基于MDC自动驾驶平台的无人驾驶导航实践课程》

指导形式:线下指导+远程指导相结合

企业资助金额:15000元

现有基础:思岚科技拥有完整的机器人产品生态,具备传感器产品和机器人产品从研发到量产,再到批量落地的完整产品化经验。思岚自研通用移动机器人底盘apollo配备了激光雷达、里程计、IMU等核心传感器,可以为SLAM算法提供有效的传感器数据支撑。另外,基于slamtec ctrlbus协议开发的传感器数据采集和运动控制模组可以将SLAM算法和其他功能解耦,为开发者在底盘提供的linux系统下使用ROSSLAM算法研究提供了便利。

基于加速度平滑的移动机器人轨迹优化方法

选题信息:近年来,随着移动机器人领域的迅速发展,服务机器人已经被应用到很多实际应用场景中,如送餐、配送、盘点、消毒、清扫等。其中,运动控制是移动机器人领域的核心技术,它决定了机器人运动过程的平滑性,直接反应了机器人的智能化程度。

本课题以思岚科技成熟的移动机器人底盘产品apollo为研究平台,研究移动机器人在运动过程中不同状态(位置、速度、加速度)之间的转换关系,拟合一条加速度、速度平滑的控制轨迹并实时生成移动机器人的速度控制命令。

[1] Richter C, Bry A, Roy N. Polynomial trajectory planning for aggressive quadrotor flight in dense indoor environments[M]//Robotics Research. Springer International Publishing, 2016: 649-666.

[2] Mellinger D, Kumar V. Minimum snap trajectory generation and control for quadrotors[C]//Robotics and Automation (ICRA), 2011 IEEE International Conference on. IEEE, 2011: 2520-2525.


选题介绍:

在机器人导航过程中,如何控制机器人从A点移动到B点,通常称之为运动规。运动规划一般又分为两步:

1) 路径规划:在地图(栅格地图、四\八叉树、RRT地图等)中搜索一条从A点到B点的路径,由一系列离散的空间点(waypoint)组成

2) 轨迹规划:由于路径点可能比较稀疏、而且不平滑,为了能更好的控制机器人运动,需要将稀疏的路径点变成平滑的曲线或稠密的轨迹点

轨迹规划目的是实现机器人运动平滑性,是AMR机器人重要组成模块。其根据全局路径结果,及机器人的行驶状态,运动学、动力学模型和环境信息,考虑时间因素,规划出其行驶轨迹,保证轨迹上任意点加速度平滑。规划的轨迹包括和时间相关的速度、加速度、行驶时间等状态和控制量,并将轨迹信息传给运动控制系统,运动控制系统接收到规划轨迹的详细信息以后,对机器人的姿态进行控制使其沿着规划轨迹进行循迹行驶,以达到对智能机器人自动控制的目的。

选题成员

0

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 薛万坤 登录状态下查看 学生创新中心 第一指导教师

选题附件

  • 校企专项-思岚科技有限公司-轨迹规划.docx
    下载附件需要您先登录系统
结束