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1. 发明公开

CN118625845A 一种机器人行走的上半身动态稳定方法审中-实审
公开(公告)号：CN118625845A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410624980.6
申请日：2024-05-20
申请人：上海师范大学
发明人：安康 , 严海鑫 , 宋亚庆 , 刘翔鹏 , 张会 , 徐效农 , 上官倩芡
IPC分类号： G05D1/49
摘要：本发明涉及一种机器人行走的上半身动态稳定方法，属于机器人运动控制领域，包括如下步骤：步骤S1：机器人启动并初始化运动参数；步骤S2：机器人开始步行；步骤S3：判断机器人上半身姿态是否达到补偿点，达到则进入S4，否则回到步骤S2；步骤S4：通过上半身姿态补偿模型对机器人进行姿态补偿；步骤S5：更新姿态补偿次数，检测上半身姿态是否恢复垂直，是则进入步骤S6，否则回到S4；步骤S6：对机器人的姿势进行标定，并回到步骤S2。本发明通过策略梯度学习实现对机器人行走时上半身的姿态补偿，具有补偿精准和快速作业的双重优点。

2. 发明公开

CN114018284A 一种基于视觉的轮速里程计校正方法有权
公开(公告)号：CN114018284A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111191236.4
申请日：2021-10-13
申请人：上海师范大学
发明人：李一染 , 危义坤 , 管西强 , 张云侠 , 徐效农 , 安康 , 刘翔鹏 , 宋亚庆
IPC分类号： G01C25/00 , G01C21/00 , G01C21/20
摘要：本发明涉及一种基于视觉的轮速里程计校正方法，该方法包括以下步骤：步骤1：获取系统的内参数和外参数；步骤2：获取并同步视觉信息和轮速里程计信息；步骤3：基于MSCKF算法对视觉信息和轮速里程计信息进行融合，即根据轮速里程计信息进行状态的预测并根据视觉信息进行状态的更新，以校正轮速里程计；步骤4：判断是否执行完所有的特征点更新；步骤5：若是，则得到当前局部地图位姿，进而得到系统全局定位，若否，则返回步骤2，与现有技术相比，本发明具有校正轮速里程计的时间累积误差、提高定位精度和计算效率高等优点。

3. 发明授权

CN114018284B 一种基于视觉的轮速里程计校正方法有权
公开(公告)号：CN114018284B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202111191236.4
申请日：2021-10-13
申请人：上海师范大学
发明人：李一染 , 危义坤 , 管西强 , 张云侠 , 徐效农 , 安康 , 刘翔鹏 , 宋亚庆
IPC分类号： G01C25/00 , G01C21/00 , G01C21/20
摘要：本发明涉及一种基于视觉的轮速里程计校正方法，该方法包括以下步骤：步骤1：获取系统的内参数和外参数；步骤2：获取并同步视觉信息和轮速里程计信息；步骤3：基于MSCKF算法对视觉信息和轮速里程计信息进行融合，即根据轮速里程计信息进行状态的预测并根据视觉信息进行状态的更新，以校正轮速里程计；步骤4：判断是否执行完所有的特征点更新；步骤5：若是，则得到当前局部地图位姿，进而得到系统全局定位，若否，则返回步骤2，与现有技术相比，本发明具有校正轮速里程计的时间累积误差、提高定位精度和计算效率高等优点。(56)对比文件JP 2017122960 A,2017.07.13KR 20190040818 A,2019.04.19KR 20200107382 A,2020.09.16US 2019061791 A1,2019.02.28危义坤.基于多传感器融合视觉SLAM的人员跟随问题的研究《.中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2022,(第10期),1138-252.An ,K 等.Internal features in basinof attraction fof the simplest walkingmodel《.JOURNAL OF MACHNICAL SCIENCE ANDTECHNOLOGY》.2015,第29卷(第11期),4913-4921.周阳.基于多传感器融合的移动机器人SLAM算法研究《.中国国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2019,(第9期),1140-27.高波;施家栋;王建中;闫国栋.基于SLAM的移动机器人自主返航控制系统设计.机器人技术与应用.2017,(05), 23-29.李传立;尚俊娜;李芳.单目视觉人工路标辅助INS的组合导航定位方法.传感技术学报.2020,(01), 72-77.彭文正;敖银辉;黄晓涛;王鹏飞.多传感器信息融合的自动驾驶车辆定位与速度估计.传感技术学报.2020,(08),66-74.李一染等.无人驾驶车转向系统自抗扰控制的研究《.上海师范大学学报》.2010,第39卷(第2期),156-160.

4. 发明授权

CN113884098B 一种基于具体化模型的可迭代的卡尔曼滤波定位方法有权
公开(公告)号：CN113884098B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202111204542.7
申请日：2021-10-15
申请人：上海师范大学
发明人：李一染 , 危义坤 , 管西强 , 张云侠 , 安康 , 刘翔鹏 , 徐效农 , 宋亚庆
IPC分类号： G01C21/20
摘要：本发明涉及一种基于具体化模型的可迭代的卡尔曼滤波定位方法，该方法包括以下步骤：步骤1：对地图进行初始化，即对地图的变量设置初值；步骤2：建立机器人的系统状态方程，并对运动模型初始化；步骤3：基于具体化模型的可迭代卡尔曼滤波算法进行位姿估计，以提高位姿估计的精度，以解决SLAM实时建图和定位的问题，提高位姿估计的精度，与现有技术相比，本发明具有能够有效减少运动模型累积误差、提高位姿估计的精度和鲁棒性好的特点等优点。(56)对比文件李永强 .基于信息滤波器的同步定位与地图创建技术的研究《.中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2009,(第3期),1140-230.危义坤.基于多传感器融合视觉SLAM的人员跟随问题的研究《.中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2022,(第10期),1138-252.Li RY 等.Multi-sensor fusion withapplication to the motion control ofmobile robot《.CHINESE JOURNAL OFSCIENTIFIC INSTRUMENT》》.2002,第23卷(第1期),106-10.Shuhuan Wen 等.An extended kalmanfilter-simultaneous laocalization andmapping method with harris-scale-invariant transform feature recongnitionand laser mapping for humanoid robotnavigation in unknown environment.《INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCEDROBOTIC SYSTEMS》.2017,1-14.

5. 发明公开

CN113985435A 一种融合多激光雷达的建图方法及系统无效
公开(公告)号：CN113985435A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111193448.6
申请日：2021-10-13
申请人：上海师范大学
发明人：管西强 , 彭为强 , 刘翔鹏 , 张云侠 , 安康 , 李一染 , 徐效农 , 宋亚庆
IPC分类号： G01S17/89 , G01S17/86 , G01S7/481
摘要：本发明涉及一种融合多激光雷达的建图方法，该方法包括以下步骤：步骤1：多个激光雷达通过对环境进行不同俯仰角度和水平角度的扫描检测得到环境信息，即获取三维点云，并通过ROS节点发布话题；步骤2：在ROS节点选取一个激光雷达作为主激光雷达，将其余激光雷达对应的三维点云基于相对TF变换关系旋转平移到主激光雷达的坐标系上，并对所有的三维点云进行融合得到融合三维点云，进而通过ROS节点发布新的融合点云话题；步骤3：基于开源的3D激光雷达LeGO‑LOAM算法根据融合三维点云进行建图，以提高建图精度，与现有技术相比，本发明具有提高点云的密度、缓解目前移动平台上激光雷达的固定安装方式造成的不方便性以及提高算法的建图精度等优点。

6. 发明公开

CN118672291A 基于强化学习的双足机器人多模态自适性步态生成方法审中-实审
公开(公告)号：CN118672291A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410617290.8
申请日：2024-05-17
申请人：上海师范大学
发明人：安康 , 徐毓松 , 宋亚庆 , 刘翔鹏 , 张会 , 徐效农 , 徐颖
IPC分类号： G05D1/49 , G05D109/12
摘要：本发明涉及机器人控制的技术领域，公开了一种基于强化学习的双足机器人多模态自适性步态生成方法，先构建多模态步行任务，包括简单平面任务和复杂非平面任务；然后基于课程学习思想对步态生成器进行策略训练，同时依据不同的多模态步态任务使用不同的奖励函数激励策略训练，以获得步态生成器的最优参数，所述步态生成器设计为使用优势型演员‑评论家框架即AC网络和近端策略优化算法即PPO算法共同构建的强化学习框架；最后依据利用训练好的步态生成器生成满足实际步行任务的双足机器人步态。

7. 发明公开

CN118644671A 一种低矮障碍物检测方法审中-实审
公开(公告)号：CN118644671A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410603694.1
申请日：2024-05-15
申请人：上海师范大学
发明人：安康 , 邓文博 , 宋亚庆 , 刘翔鹏 , 张会 , 徐效农
IPC分类号： G06V10/26 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06N3/096
摘要：本发明涉及移动机器人环境感知技术领域，特别涉及一种低矮障碍物检测方法。包括：获取激光雷达数据以及深度相机数据，针对RGB图像，使用训练好的YOLOv5模型进行实例分割，得到地面分割图以及障碍物分割图；进一步的得到剔除地面掩码图和障碍物掩码图，并与深度图结合得到剔除地面的全景点云和障碍物点云；通过点云转伪雷达数据算法将其转化为剔除地面的全景伪雷达数据和障碍物伪雷达数据；并与激光雷达数据进行融合，并基于融合后的数据进行障碍物检测，得到检测结果。本发明通过视觉分析RGB图像的方式剔除地面点云数据实现低矮障碍物检测算法，即能精准的实现地面点云的剔除又能准确识别低矮障碍物，实现更准确的环境感知。

8. 发明授权

CN113866747B 一种多激光雷达的标定方法及装置有权
公开(公告)号：CN113866747B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202111193440.X
申请日：2021-10-13
申请人：上海师范大学
发明人：管西强 , 彭为强 , 张云侠 , 刘翔鹏 , 安康 , 李一染 , 徐效农 , 宋亚庆
IPC分类号： G01S7/497 , G01S17/89
摘要：本发明涉及一种多激光雷达的标定方法，该方法包括以下步骤：步骤1：通过多激光雷达采集并获取多个激光雷达点云数据，激光雷达点云数据包括主激光雷达发射的激光光束对应的主激光雷达点云数据以及辅激光雷达发射的激光光束对应的辅激光雷达点云数据；步骤2：根据多个激光雷达点云数据在ROS终端进行联合标定，以获得每个辅激光雷达相对主激光雷达的最优旋转平移变换关系；步骤3：根据最优旋转平移变换关系将辅激光雷达点云数据旋转平移变换至主激光雷达的坐标系下，并融合所有的激光雷达点云数据；步骤4：通过ROS终端定义一个新的激光雷达坐标系，以建立高精度地图，与现有技术相比，本发明具有提高点云的密度和提高建图精度等优点。

9. 发明公开

CN114872814A 一种仿生双足机器人及其稳定步态规划方法审中-实审
公开(公告)号：CN114872814A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210397792.5
申请日：2022-04-15
申请人：上海师范大学
发明人：安康 , 苗田恬 , 徐颖 , 宋亚庆 , 刘翔鹏 , 徐效农
IPC分类号： B62D57/032 , B60K1/00 , B60K1/02 , F16F15/02 , F16F15/04
摘要：本发明提供了一种仿生双足机器人及其稳定步态规划方法。机器人由机电控制箱和两条分别具有三个自由度的机械腿，以及一个关节偏航组件构成；关节偏航组件控制机器人的转向运动；机械腿包括大腿部、小腿部和缓冲蹄足；大腿部采用四边形串联机构，髋关节处设置髋关节滚动电机、髋关节俯仰电机、膝关节俯仰电机三个电机；小腿采用轻质碳纤维结构，被动控制；缓冲蹄足借鉴蹄行式生物足部特点设计。且本发明将机器人简化为弹簧‑负载倒立摆模型进行动力学分析及步态规划，采用庞加莱截面与吸引域特征相结合的方法评价步态稳定性，并获取稳定步态的最优参数，保证其运动状态下的鲁棒性。机器人具有行走灵活、响应迅速、高效节能的特点。

10. 发明公开

CN113884098A 一种基于具体化模型的可迭代的卡尔曼滤波定位方法有权
公开(公告)号：CN113884098A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111204542.7
申请日：2021-10-15
申请人：上海师范大学
发明人：李一染 , 危义坤 , 管西强 , 张云侠 , 安康 , 刘翔鹏 , 徐效农 , 宋亚庆
IPC分类号： G01C21/20
摘要：本发明涉及一种基于具体化模型的可迭代的卡尔曼滤波定位方法，该方法包括以下步骤：步骤1：对地图进行初始化，即对地图的变量设置初值；步骤2：建立机器人的系统状态方程，并对运动模型初始化；步骤3：基于具体化模型的可迭代卡尔曼滤波算法进行位姿估计，以提高位姿估计的精度，以解决SLAM实时建图和定位的问题，提高位姿估计的精度，与现有技术相比，本发明具有能够有效减少运动模型累积误差、提高位姿估计的精度和鲁棒性好的特点等优点。

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