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克日,,,,,,我院林天麟教授团队在机械人领域顶级期刊 IEEE Transactions on Robotics (T-RO)揭晓文章。。。 。。

克日,,,,,,我院林天麟教授团队在机械人领域顶级期刊 IEEE Transactions on Robotics (T-RO)揭晓题为“Configuration Identification for a Freeform Modular Self-reconfigurable Robot – FreeSN”的文章。。。 。。

文章提出了一种新型自由毗连的??????榛灾毓够等薋reeSN及其构型感知系统。。。 。。FreeSN包括节点??????楹土四??????椋,可组合成桁架结构并具有一连自由的毗连,,,,,,通过构型感知系统,,,,,,可以完成闭环控制,,,,,,进而实现系统行为。。。 。。

论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10232916/

 

期刊先容

IEEE Transactions on Robotics为机械人学领域公认的三大顶级期刊之一(T-RO / IJRR / Sci. Rob.),,,,,,涉及机械人手艺各个领域的原创理论、算法、设计等,,,,,,代表了机械人领域最先进的重大希望。。。 。。

 

研究配景

与古板机械人系统相比,,,,,,??????榛灾毓够等讼低尘哂懈玫穆嘲粜院退秤π浴!! 。。本文提出了一种名为FreeSN的新型自由毗连以及桁架结构的??????榛灾毓够等耍,由节点??????楹土四??????樽槌伞!! 。。节点??????橥饷参蚩恰!! 。。连杆??????榘礁龃判宰杂膳连器,,,,,,可以毗连到节点??????榈娜魏挝恢貌⒃硕!! 。。准确的构型感知关于??????榛等讼低车淖远凉刂饕,而现在暂无关于自由毗连的??????榛灾毓够等说墓剐透兄低场!! 。。本文先容了一种用于FreeSN的新型构型感知系统,,,,,,包括毗连点磁定位、??????槭侗稹⒛??????橄喽晕蛔巳诤虾拖低彻剐驮ぜ啤!! 。。在节点??????橹屑闪舜糯衅髡罅小!! 。。本文提出了一种基于图卷积网络的磁定位算法,,,,,,该算法可以在铁球壳滋扰的情形下高效定位数目可变的磁铁阵列。。。 。。然后,,,,,,通过将磁定位效果与惯性丈量单位和轮式里程计数据融合,,,,,,可以预计毗邻??????榈南喽宰颂!! 。。最后,,,,,,该构型感知系统可以预计机械人系统全局构型,,,,,,包括毗连拓扑图和所有??????榈南喽晕蛔恕!! 。。本文通过一系列精度评估实验和两个基于库的闭环自动化控制演示对该构型感知系统举行了验证。。。 。。

 

研究内容

论文提出了一款新型的??????榛灾毓够等薋reeSN。。。 。。该机械人??????榛谖拊际杂膳连机构,,,,,,能够实现越发鲁棒与快速地自重构,,,,,,以更好地顺应差别的非结构化情形。。。 。。同时,,,,,,该机械人系统能够组成类似桁架以及并联机械人的拓扑结构,,,,,,包管了??????榛等讼低车慕峁刮裙绦杂肟衫┱剐浴!! 。。

该??????榛灾毓够等讼低嘲街只等四??????椋航诘隳??????楹土四??????椤!! 。。连杆??????榘礁龃判宰杂膳连器以及驱动电路。。。 。。磁性毗连器包括磁铁列阵,,,,,,能够对节点??????橥饷驳奶蚩潜⑶渴⒌奈Γ,因而能够毗连在节点??????橥饷岔б馕恢茫,并通过轮式驱动单位实现自由移动。。。 。。同时,,,,,,磁铁抬升机构能够改变磁性毗连强度,,,,,,以实现断开毗连以及自重构能力。。。 。。节点??????槟诓考闪舜糯衅髡罅校,可以对相毗连的连杆??????榫傩惺侗鸩⒍ㄎ慌连点。。。 。。

本文提出了基于磁的毗邻??????槎ㄎ患笆侗鹣低场!! 。。节点??????槟诓康拇糯衅髡罅懈兄芪У拇懦∽洌,基于图卷积神经网络的磁定位要领,,,,,,节点??????榭梢远ㄎ幌嗯连连杆??????榈闹行牡悴⒕傩凶纷佟!! 。。同时,,,,,,连杆??????榭梢酝ü⒌鞔盘罅形恢酶谋渲芪虼懦。。。 。。,进而与节点??????榫傩写磐ㄑ叮,实现毗邻??????槭侗稹!! 。。

通过融合磁定位效果,,,,,,惯性丈量单位及轮式里程计数据,,,,,,本文提出了FreeSN毗邻??????樽颂瞬ㄆ鳌!! 。。同时基于磁识别效果,,,,,,构型感知系统可以获得辖档同接拓扑图,,,,,,并团结毗邻??????橄喽宰颂韵低橙止剐途傩性ぜ啤!! 。。

 

??????榛灾毓够等薋reeSN Demo:https://www.bilibili.com/video/BV1r34y1N7v7/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

 

研究结论

本文提出了一种新型的自由毗连的??????榛灾毓够等薋reeSN,,,,,,包括节点??????楹土四??????榱街忠旃沟ノ弧!! 。。一个连杆??????榭梢酝迸连于两个节点??????榈捻б馕恢茫,机械人系统因而可以组成桁架结构。。。 。。本文同时提出了FreeSN的构型感知系统,,,,,,包括毗连点磁定位、??????槭侗稹⑴邻??????樽颂诤虾拖低彻剐驮ぜ啤!! 。。;;;; ;诟霉剐透兄低常,FreeSN可以完成闭环控制,,,,,,进而实现系统行为。。。 。。

 

作者简介

 
 

本文通讯作者林天麟,,,,,,香港中文大学(深圳)助理教授,,,,,,博士生导师,,,,,,IEEE高级会员,,,,,,广东省优异青年基金获得者,,,,,,深圳市外洋高条理人才B类,,,,,,现担当机械人与智能制造国家地方团结工程实验室执行副主任,,,,,,及优德官网(优德官网)智能机械人中心主任。。。 。。师从徐扬生院士,,,,,,划分于2006年和2010年在香港中文大学获得一等声誉学士学位和博士学位。。。 。。研究偏向包括新型移念头械人,,,,,,??????榛灾毓够等耍,及人机协作等。。。 。。以第一/通讯作者,,,,,,在T-RO、T-IP、T-MECH、J-FR等顶尖期刊和ICRA、IROS等顶级聚会上揭晓论文45篇,,,,,,授权美国专利3项及国家发明专利42项,,,,,,出书英文专著2部。。。 。。以第一作者获IEEE/ASME Transactions on Mechatronics期刊年度最佳论文奖,,,,,,以通讯作者获IROS机械人机构设计最佳论文奖。。。 。。相关研究效果被路透社、探索频道、日本放送协会NHK、IEEE Spectrum、Wired等众多国际着名媒体普遍报导。。。 。。作为项目认真人,,,,,,主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发妄想“智能机械人”重点专项课题、广东省优异青年基金等多个项目。。。 。。担当国家自然科学基金项目评审专家、国家质检总局特种作业机械人标准化事情组特邀委员、多个国际期刊及聚会的编委。。。 。。

本文第一作者涂宇啸,,,,,,香港中文大学(深圳)在读博士生,,,,,,研究偏向为??????榛灾毓够等恕!! 。。现在以第一作者在IEEE Transaction on Robotics、ICRA等顶级期刊聚会上揭晓论文数篇。。。 。。

 

团队先容

优德官网 智能机械人中心由林天麟教授向导,,,,,,旨在研究多机械人系统自由组成种种形态以解决不可预知问题的要害手艺,,,,,,通过简朴智能体的集群实现重大的智能群体行为,,,,,,让机械人系统拥有可复用、自由构型、可拓展、故障自修复等通用特征,,,,,,为机械人设计领域创立出一种全新切实可行的实现形态。。。 。。

团队恒久从事机械人和人工智能研究,,,,,,开发了十余种机械人和智能系统。。。 。。在肩负国家科研项目方面履历富厚,,,,,,获得了国家自然科学基金面上项目、国家科技部 “智能机械人”重点研发妄想项目等多项纵向项目资助。。。 。??????蒲行Ч蚁于 T-RO、T-IP、T-MECH、JFR、ICRA、IROS 等机械人与自动化领域的国际顶级期刊和聚会上。。。 。。关于 FreeBOT 的研究效果获2020年 IROS 机械人机构与设计最佳论文奖,,,,,,IEEE Spectrum、日本放送协会 NHK 和Engadget 等多家国际着名媒体对其举行了普遍报道。。。 。。

相识团队更多论文和视频信息:

团队主页:https://freeformrobotics.org

团队B站:https://space.bilibili.com/691821613