曹凯
- 作品数：33 被引量：112H指数：7
- 供职机构：西安工业大学电子信息工程学院更多>>
- 发文基金：陕西省国际科技合作计划西安工业大学校长基金陕西省工业科技攻关项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信航空宇航科学技术电气工程更多>>
- 非凸环境下基于约束控制的机器人集群算法
- 2022年
- 针对传统质心维诺算法在非凸环境中划分的局限性,文中提出了一种在非凸多边形环境中机器人集群的控制方法,结合模型预测控制对机器人运动轨迹加以约束。该控制方法以障碍物边界及维诺细胞边界作为约束条件引导质心生成的位置,对每个机器人自身模型进行运动学约束,控制机器人集群运动至非凸环境中的目标位置。仿真及实验结果表明:文中算法可对非凸环境进行有效划分,保障集群机器人与环境之间的安全;能够对机器人的运动轨迹做出优化,保证代价函数最优的同时使得跟踪误差最小化,约束机器人的速度的同时进一步保障机器人的运动安全,验证了文中算法的有效性。
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- 关键词：模型预测控制
- 基于PRM优化算法的移动机器人路径规划被引量：14
- 2020年
- 针对PRM(Probabilistic Roadmaps)算法规划时间过慢和路径安全性不高的问题,对PRM算法进行优化。利用改变其采样点的连接点距离的方式,使路径网络图中不合理的路径减少,缩短在搜索阶段花费的时间,进而提高整体的规划效率。因为改变了连接点的距离,所以规划出的路径连接了更多的采样点,增加了路线在弯道处距障碍物的距离,提高了路线的安全性。在ROS(Robot Operating System)中Stage仿真平台下进行仿真,结果表明优化后的PRM算法有效地提高了实际机器人路径规划的效率和安全性。
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- 关键词：路径规划移动机器人ROS
- 基于机器视觉的物体识别分拣装置研究被引量：10
- 2019年
- 图像处理技术的发展,使得机器视觉技术越来越多的应用到现代化工业生产当中。通过研究机器视觉在物体分拣问题中的应用,利用ARM9开发平台,设计一款模拟工业分拣系统装置,介绍了开发中所用到的图像处理函数与算法。在霍夫直线检测和霍夫圆变换方法基础上,提出一种评价轮廓与所拟合正方形误差的计算方法。通过模拟实验平台模拟工业物体分拣过程,能够实现对规则物体与残次物体的分拣,验证了所提出识别方法的可行性。
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- 关键词：机器视觉图像处理分拣
- 移动机器人在复杂环境中的在线路径规划被引量：4
- 2018年
- 路径规划是移动机器人领域的重点研究问题之一,在深入研究路径规划的基础上,对现有的路径规划算法进行了分类。文中详细论述了A*,人工势场(APF),双向快速随机扩展树(BRRT)和概率路线图(PRM)算法的相关基础知识;使用在线路径规划模拟器在不同场景下进行仿真试验,探讨分析每种方法的性能和应用场景;对路径规划算法的发展趋势进行了展望,并得出结论。
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- 关键词：移动机器人路径规划启发式搜索采样算法
- 基于FANUC-18I控制系统的弧面凸轮高频淬火机床PMC设计
- 2014年
- 根据弧面凸轮淬火工艺对控制系统的要求,在分析机床各坐标进给顺序的基础上,选用FANUC-18I系统作为弧面凸轮淬火机床的控制系统,进行了I/O口的地址分配,并根据PMC的工作原理针对机床B轴淬火感应器的旋转跟踪运动进行了程序设计。
- 曹凯
- 关键词：弧面凸轮高频淬火
- 基于混合运动估计方法的视觉里程计被引量：3
- 2019年
- 由于RGB-D相机深度信息范围有限且易受噪声影响,为了提高其视觉里程计的精度,提出一种基于混合3D-3D和3D-2D运动估计方法的视觉里程计。使用基于RICP算法(RANSAC-ICP)的3D-3D模型,并结合3D-2D运动模型,将深度信息缺失的二维特征点添加到估计方法中,充分利用了图像信息,提高了匹配准确率。综合考虑了关键帧和前一帧的地图信息进行迭代估计,增加了匹配点对数量,提供了更多约束信息。在该混合运动估计方法的基础上,结合稀疏光束平差法SBA对位姿估计结果进行优化,达到定位精度高、积累误差小的效果。在基于Kinect相机的移动平台上进行了验证,结合离线和在线实验表明,该方法满足实时性同时有效地提高了定位精度。
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- 关键词：视觉里程计ORBKINECT
- 基于红外和可见光融合的目标跟踪被引量：2
- 2018年
- 针对单一图像源下目标跟踪精度不高和当目标存在部分遮挡时目标跟踪丢失的问题,本文提出了一种结合红外图像和可见光图像特征进行融合的方法.首先在进行目标跟踪时,提取可见光图像的颜色信息作为目标模型的参数,提取红外图像的灰度信息作为目标模型的参数,并分别得到目标位置及其子图.然后再利用目标子图和目标模型分别进行Bhattacharyya系数的计算,根据权值函数来计算各自系数的权值,最后用Mean Shift算法对加权后的目标进行跟踪.该方法充分利用了红外图像与可见光图像的优点,提高了目标跟踪的精度,解决了当目标存在部分遮挡时目标跟踪丢失的问题.
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- 关键词：红外图像可见光图像SHIFT目标跟踪
- 四旋翼飞行姿态测试平台设计及稳定性分析被引量：4
- 2018年
- 四旋翼飞行器非线性、强耦合以及欠驱动的特性极大地增加了算法设计与姿态控制的难度。为了减少四旋翼飞行器飞行过程中不必要的干扰因素和事故率,自主设计了四旋翼飞行姿态测试平台。通过对系统进行受力分析和动态建模,采用能够快速稳定的双闭环串级PID控制算法设计了姿态控制器,并使用卡尔曼滤波算法进行姿态估计,然后分别在Matlab环境和平台上验证了飞行姿态的稳定性。实验结果表明了平台设计的合理性和可行性,是一种有效的四旋翼飞行姿态测试平台。
- 高佳佳高嵩曹凯陈超波
- 关键词：四旋翼飞行器卡尔曼滤波
- 基于改进的单次多盒检测器室内人数检测被引量：1
- 2020年
- 室内人数检测是解决公共资源合理分配和利用问题的关键。针对室内人群分布复杂且存在相互遮挡,而传统图像处理算法的准确率较低的问题,使用单次多盒检测器(single shot multibox detector, SSD)结合MobileNetV2与SENet的深度学习目标检测方法,对室内环境下的人进行识别。在微软开源数据集(common object in context, COCO)的基础上,采集室内真实图像制作数据集,进行不同IOU阈值、不同拍摄角度条件下的实验,并部署到计算环境为搭载神经元计算棒(neural compute stick,NCS2)的树莓派。实验表明,改进SSD目标检测模型在IOU阈值为0.4下,平均准确率和召回率较高,分别为97.91%和90.72%,在此计算环境下检测速度可达8帧/s,模型具有良好准确率和实时性。
- 曹凯王召高嵩高嵩陈超波
- 关键词：人数统计
- 多特征自适应融合的CamShift算法与ROS跟随小车实现
- 2021年
- 针对传统的具有色彩特征的CamShift算法可以在弱干扰场景中实现良好的跟随,但在光线明显变化或相似颜色干扰的复杂场景中跟踪性能较差的劣势,采用颜色、纹理和边缘特征进行自适应融合的方法来提高算法的抗干扰能力,并通过目标框的尺寸限定和概率密度图的修正进一步提高算法在复杂场景下跟随的稳定性。分别使用机器人操作系统(robot operating system, ROS)跟随小车对优化后的改进算法进行验证,结果证明了该改进算法在光线明显变化或相似颜色干扰的复杂场景下相比于传统的算法具有更高的鲁棒性、跟随精度以及良好的跟随性能。
- 党海鑫高嵩曹凯陈超波王坤
- 关键词：CAMSHIFT自适应融合
