(1)应用领域和技术原理、用途
我们团队设计和制作了基于ROS机器人操作系统的小型四旋翼空运机器人,主要用于完成类似空中投送快递等类似任务,无人机自主按照设定航迹飞行或沿固定可识别轨迹飞行,通过底部机械机构完成精准抓取和投放;依照目前流行的大疆M100配套的飞行控制模块和单目视觉算法库(Opencv),基于机器人操作系统(ROS)的构建了移动通信网络,并使用了基于ARM架构的低功耗板载计算机(ODROID-XU4)实时地在板运行该系统。下位机使用通用流行的Ardunio UNO 控制器对四旋翼的抓取机构进行控制和算法实现。抓取机械机构采用精度和效率较高的三自由度并联DELTA机械臂设计。
(2)技术性能指标
空运机器人可以在100米的低空区域飞行,并可完成全程摄像并实时传回的功能,能在目标位置抓取物件并将物件安全准确放置另一区域,全程可通过远程遥控也可通过机器视觉技术完成自主飞行;
(3)作品的创造性、先进性
空运机器人各机械部件的有效控制是通过板载的嵌入式系统给它下发指令的,内部有机器人操作系统和集成的OpenCV机器视觉算法库去构成软件的核心,使得整个系统变得智能化;无人机底部的并联机械结构能全方位全角度地运动,可以灵活实现物件的抓取和投放任务;
(4)作用意义
利用了人工智能技术,将机器视觉很好地应用在空运机器人上,比较智能地通过程序算法高效率地控制机械装置区完成任务,初步完成了人工智能在机电领域的有效应用;
(5)应用前景
空运机器人可以解决快递的快速投送问题,在城市的高层建筑中自行携带物品飞行至目标楼层,在郊区中也可将小件送至比较偏僻的居民区,效率较高;