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自主技术研究小组
研究在六个重点领域(计划长期目标的研究领域)组织和开展。实际研究工作在项目中按照矩阵组织完成。每个重点领域通常包括几个正在进行的项目(有可用资金的计划行动)。这项研究由Aarne Halme教授领导。除了他们自己的研究工作外,高级研究人员通常还担任他们小组的项目经理或领导。

产品系列
工作伙伴-罗金半人马服务机器人的日常户外任务
WorkPartner是一个移动服务机器人,可以与人互动工作。它适用于户外环境下的日常生活任务。工作是通过一个类似人类的双手操纵器来完成的。混合运动系统允许腿和/或车轮同时运动。任务是在与操作员密切合作下学习和执行的。

流动性
运动系统只允许腿运动,腿和轮子同时供电或只有轮子。

感知系统
被动视觉融合了不同类型的测距雷达。

导航
在未知环境的局部映射中,导航是完全自动的。

学习能力
机器人在与操作员互动时学习执行技术任务。

自适应运动控制系统
混合运动系统提供崎岖地形谈判能力和宽速度范围在同一时间。

操纵能力
双臂机械手能够通过操纵和/或使用工具来完成类似人类的任务。
现场和服务机器人
  • 机电一体化
  • 感知系统
  • 导航系统
  • 遥操作和远程处理系统
  • 有腿的机器

机器人的社会

能源和燃料电池

  • 控制混合动力汽车
  • 基于燃料电池的能源设备自动化(SOFC, DMFC, PEM和AFC技术)
  • 用于分布式能源生产的小型热电联产工厂的自动化
  • 核聚变技术中的检测与远程处理
  • 船内激光可视系统
  • 用于船内紧急检查的射频断层扫描

家庭及楼宇自动化

  • 下一代自动化系统
  • 基于Agent技术的自动化系统
  • 家庭自动化
  • 人机界面技术和远程呈现
  • 远程诊断和维护支持系统
  • 移动机器人和工作机器的遥操作
  • 认知人机界面技术

潜艇的应用程序

空间应用

WorkPartner
在公园里
WorkPartner
拿着盒子
WorkPartner
爬楼梯
WorkPartner
开车外
WorkPartner
最后演示
WorkPartner
捡垃圾
RoboBoat -划船机器人
机器人划船——划船机器人自动化技术实验室已经建造了世界上(可能)第一个像人类划船手一样划船的机器人。划船作为一种运动过程非常接近行走。桨与腿相对应,区别在于身体不依靠桨,而是依靠支撑介质(在这种情况下是水)。
关于划船机器人,有许多有趣的课题有待研究。例如,有证据表明,在排水量速度下,当航速适中时,桨作为推进装置比螺旋桨更节能。一个普通的人类赛艇手的功率输出只有100-150瓦,而一艘标准的小型赛艇的速度约为2米/秒(3,5-4千牛)。同样的速度与功率比是很难获得任何小型舷外电机。

机器人划船为恢复古老的划船文化提供了有趣的可能性,就像多桨的维京船或大渔船,通过在同一条船上组装几个划船机器人。

试验车辆,如图所示,是一艘4,0米的小型标准划艇。不包括划船机械、马达、电池和控制硬件的重量约为70公斤。所有设备的总重量为210公斤。有效载荷仍然超过一个人,然后船以相当小的推进力移动,如30-50N在平静的水面上,低于位移速度,约1.9米/秒(3.7千牛)。赛艇的推进系统由两个自由度桨组成。
ARSKA -监控关键应用的自主机器人
过去的另一个重要项目是Esprit II全景项目,该项目于1993年完成了用于自主应用的高级感知和导航系统。在这个项目中,作为一项广泛的欧洲合作工作,开发了一种在非结构化室外环境中移动的自主移动机器人的通用感知和导航系统。实验室作为积极的合作伙伴参与了该项目。作为今天的具体成果,该实验室在感知和导航技术方面拥有广泛的知识,并拥有先进的测试车辆ARSKA。该系统得到了进一步的开发,并在研究自主移动车辆的导航和感知系统、遥操作和机器运动控制方法时用作测试平台。

ARSKA是该实验室自动驾驶和远程操控车辆研究的试验台。该试验台基于一辆坚固的四轮驱动本田全地形车(ATV),它是用于计算机控制的仪器。

移动球形机器人
最近在移动机器人领域的研究也产生了一种新型的创新滚动球机器人。它在运动控制、环境感知和导航问题上有许多有趣的特点和挑战。在服务机器人领域,在空间探索或娱乐行业的应用正在寻求。

球形机器人是一种基于球形结构的移动机器人。它有很多很好的特点,例如它可以很容易地做到防液防气,它可以很容易地从碰撞中恢复,盖子可以在机械上耐用,机器人不会翻身或摔倒。球机器人还有几个有趣的应用,其中一个是基于互联网的虚拟实验室练习,另一个是作为移动通信器的家庭机器人。

运动和运动控制系统完全安装在球内。机载控制系统建立在一个微控制器(西门子)上。传感器包括电机编码器,姿态传感器和用于测量航向变化的速率陀螺。该机器人由PC机通过无线链路远程控制。利用机器人样机和仿真器对机器人的动力学特性、运动控制和力学特性进行了研究。三种不同版本的IDU(内部驱动单元),都显示在图片中,迄今为止已经建立。右边显示的版本是现在最常用的。该版本由我们的分包商罗孚有限公司(圣彼得堡)机械设计和制造。

专利号960103,发明者;Torsten schenberg, Aarne Halme

罗洛-第一代
初试(无效)
罗洛-第二代
第二个原型运行得很好
罗洛-第三代
第三个原型,允许透明和廉价的覆盖。
移动多机器人社会
移动多机器人社会的研究始于1992年。从那时起,它已成为一个非常有吸引力的新研究领域,迅速增长的国际兴趣。这个想法完全来自于《自然》。机器人社会是一群成员或“代理”,通常小而简单,可以以合作的方式共同执行任务(例如,模仿群居昆虫的工作方式)。实验室已经制造了几个小型测试机器人。第一个是用于研究“模范社会”的小型机器人“HUTMAN”。
MultiSLAM -分布式多机器人系统中的同步定位和映射
本研究的目的是在异构多机器人系统中实现和改进同时定位和映射的方法。主要研究主题是动态环境、融合来自不同传感器模式的信息、异构机器人之间的合作定位和映射以及健壮的数据关联。这些特征对于在部分未知和动态环境中成功部署自主多机器人系统至关重要。这些方法将在真正的多机器人系统上进行测试,其中一些目前正在开发中。
MULTI -下一代多机器人架构
本研究项目致力于研究、开发和实验测试未来多机器人系统的控制架构。当前的体系结构或多或少都是特定于应用程序的解决方案,在任何意义上都不具有通用性。在不久的将来,现实世界中多机器人系统的数量将迅速增加,因此显然需要一个基本的控制架构设计框架。理论和实验方法都将被用来证明,所开发的结构和算法确实是一般的性质。

目前大多数多机器人系统的基本任务包括任务环境的测绘和探索。在这个项目中,映射任务将基于合适的分布式SLAM(同步定位和映射)算法的开发。算法的早期开发将在专门为该项目编写的模拟器中进行,但随后初步结果将应用于两个独立的多机器人系统。这些系统,一个是水下系统,另一个是室内系统,将作为最终的开发和测试工具。该测试系统将用于验证所开发的方法和算法,用于未来在动态和未知环境中以各种配置运行的多机器人系统。
SWARM -用于沿海地区/浅水监测的自主水下多探头系统
SWARM的科学目标是设计、实现和测试一种新型的高冗余度浅水区水下监测系统。该系统由多个、同质、体积小、价格合理、坚固且易于使用的水下机器人探测器组成,可以自主执行两周的任务。探头可以控制浮力,但可以随水流自由移动。它们彼此通信,并与控制站(声学调制解调器/无线电/ GSM /卫星)通信,并定位自己。除了测量标准变量(压力、温度、电导率)外,该系统还观察某些藻类群。对藻华、其出现区域和扩散模式的预测是极其困难的。没有能够持续和足够广泛地覆盖关键地区的适当监测系统。在这个项目中,将在波罗的海开发并测试一个平台,该平台可以在与单个事件相关的尺度上测量生物和物理变化(米-公里和第二天尺度)。

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