ICRA（International Conference on Robotics and Automation）是机械人领域最顶级的国际会议，，，，，，每年城市吸引大批全球顶尖的机械人学者参与。。。。。。据相识，，，，，，今年 ICRA 有效投稿为4005篇（含 ICRA 2021和RA-L wth ICRA 2021），，，，，，共有1946篇论文被接受，，，，，，接受率为48.0%。。。。。。其中 z6首页 入选19篇，，，，，，涵盖机械人活动节造、多模态感知、多机械人协同、多自由度动力学节造等方向。。。。。。以下为部门入选论文导读。。。。。。（标题后标注“RA-L”的为入选RA-L with ICRA 2021的论文）
机械人活动节造
1. 利用非对称翼对波驱 USV 的推动力加强 / Thrust Enhancement of Wave-driven Unmanned Surface Vehicle by Using Asymmetric Foil
波驱 USV（WUSV）指单纯地利用波浪能量在海面上航行的无人勘测设备。。。。。。在 WUSV 中，，，，，，震荡翼是常用的且直接的一种波浪能吸收和转换技术，，，，，，如 Wave Glider 和 Autonaut 等。。。。。。然而 WUSV 相较于其他能源驱动的 USV，，，，，，固然在航行寿命上有绝对优势，，，，，，但是航速却要慢上不少。。。。。。本工作提供了一种利用非对称截面状态和非对称震荡机造来提升震荡翼在工作期间所产生的前向推动力。。。。。。并且提供了一种利用推算流体动力学（CFD）仿真来优化非对称参数的步骤。。。。。。；；；；；诟貌街枵业降囊蛔榻嫌诺姆嵌猿撇问榻ㄑ⒔谐⑹匝橹ぃ，，，，，了局批注在相当宽泛的海洋波浪前提中，，，，，，该非对称翼能够至少加强13.75%的推动力。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）二年级硕士钻研生高岩，，，，，，目前他的钻研方向集中在海洋机械人。。。。。。本文通讯作者林天麟教授为 z6首页 智能机械人钻研中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授，，，，，，他也是 IEEE 高级会员。。。。。。林教授的钻研方向蕴含多机械人系统，，，，，，新型移动机械人及人机合作。。。。。。
2. 无人帆船的碰撞风险评估与避让节造 / Collision Risk Assessment and Obstacle Avoidance Control for Autonomous Sailing Robots
对于长航程海上航行工作，，，，，，实时有效的避碰是自主帆船的关键。。。。。。但作为一种动力有限，，，，，，同时受到空气动力和水动力环境滋扰的海洋机械人，，，，，，其避障拥有极大的挑战性。。。。。。因而，，，，，，火急必要一种拥有应急推动系统的碰撞风险预警步骤。。。。。。实时进行碰撞风险预警，，，，，，预防产生危险。。。。。。目前帆船碰撞风险评估步骤有限，，，，，，如基于势场的步骤和确定状态的安全圈步骤。。。。。。在帆船碰撞风险评估中，，，，，，其大幼不能被忽视。。。。。。同时，，，，，，仅用多层安全圈进行海上碰撞危险预警是不够的。。。。。。
在本钻研中，，，，，，我们提出了一套帆船碰撞风险评估与避让节造的规划。。。。。。该规划蕴含：(1) 帆船安全区域（Sailboat safety zone, SSZ），，，，，，其中同时思考了帆船 OceanVoy 的内涵特点和环境成分。。。。。。(2) 基于 SSZ 的避让战术。。。。。。我们使用横向和轴向推动系统提供给急推动。。。。。。；；；；； SSZ 和推动系统提出了一种舵、帆、推动器协调避碰算法。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）二年级博士钻研生祁卫敏，，，，，，目前她的钻研方向蕴含无人帆船的避让节造与导航。。。。。。本文通讯作者钱辉环教授为z6首页 副院长、香港中文大学（丽江）助理教授。。。。。。他的钻研方向蕴含机械人与智能系统，，，，，，近期重要萦绕海洋机械人、微纳机械人、智能艺术系统发展。。。。。。
3. 面向长远航行的V不变性的节能节造步骤 / V-stability Based Control for Energy-saving Towards Long Range Sailing (RA-L)
对于长远航行的无人帆船机械人，，，，，，其能源的供给能力是一项沉要的挑战，，，，，，倘若施加持续变动的节造信号对自主帆船进行节造，，，，，，会导致较高的能源亏损。。。。。。此表，，，，，，结合复杂的风。。。。。。，，，，，水流场以及其他海洋环境，，，，，，使得无人帆船的节造相比其他的无人艇要越发复杂。。。。。。直接单一的削减节造指令的变动频率会导致较大的轨迹跟踪误差，，，，，，甚至偏离导航航路。。。。。。
本文章提出了一种基于 V 不变性的帆船节能节造步骤（E-saving），，，，，，该步骤能够在确保帆船航行不变的前提下，，，，，，对节造器指令进行适当规划调节。。。。。。此表，，，，，，该步骤可在进展的航迹跟踪误差以及能源亏损之间获得一个平衡，，，，，，使得自主帆船航行在一个可接管的蹊径区域同时保障较幼的能源亏损。。。。。。E-saving 步骤在仿真环境和尝试中都进行了测试验证。。。。。。其中在尝试中我们使用了 OceanVoy 自主帆船。。。。。。了局暗示，，，，，，相较于V不变性步骤，，，，，，节能节造步骤（E-saving）能够削减11%的能量亏损。。。。。。这使得z6首页步骤将会在长远航行过程中能够较大的提高航行距离。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）理工学院三年级博士生孙钦波，，，，，，其重要钻研方向为机械人能源规划以及自主帆船机械人系统，，，，，，其导师为钱辉环教授。。。。。。本文通讯作者钱辉环教授为 z6首页 副院长、香港中文大学（丽江）理工学院助理教授。。。。。。他的钻研方向蕴含机械人与智能系统，，，，，，近期重要萦绕海洋机械人、微纳机械人、智能艺术系统发展。。。。。。
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9349135
4. 磁控螺旋形微纳米机械人的动力学建模 / Dynamic Modeling of Magnetic Helical Microrobots (RA-L)
由低强度旋转磁场驱动的磁控螺旋形微纳米机械人在生物医学领域拥有巨大的利用潜力。。。。。。磁控螺旋形微纳米机械人的活动动力学对其智能节造和在复杂环境中执行工作至关沉要。。。。。。这种微纳米机械人能够将旋转活动转化为沿其中心轴的平移活动。。。。。。它们在液体环境中的活动动力学受到很多成分的影响，，，，，，好比，，，，，，螺旋的几何状态、螺旋结构表表涂覆的磁层的厚度和磁化强度、活动所处流体环境的粘度、以及螺旋结构表表的亲疏水性。。。。。。在本文中，，，，，，我们成立了一个全面的动力学模型来分析由刚性螺旋鞭毛组成的磁控螺旋形微纳米机械人在液体环境中的活动个性。。。。。。综合分析了这种磁控螺旋形微纳米机械人的分歧设计对其游动速度、步出频率和最大速度的影响，，，，，，为磁控螺旋形微纳米机械人的设计提供了贵重的领导。。。。。。z6首页了局也得到了很多尝试钻研的支持。。。。。。
本文第一作者为 z6首页 副钻研员王潇朴。。。。。。本文通讯作者为南科大胡程志教授与 ETH Zurich 的Bradley Nelson 教授。。。。。。
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9314226
多模态感知
1. 基于磁传感器列阵与图神经网络的模浚？？？？？榛杂沙凉够等斯剐透兄 / Graph Convolutional Network based Configuration Detection for Freeform Modular Robot Using Magnetic Sensor Array
本文提出了一个基于图卷积神经网络的多指标磁定位系统，，，，，，该系统可在复杂铁磁环境中正确进行多指标磁定位，，，，，，可用于模浚？？？？？榛杂沙凉够等耍‵reeBOT）的接触式构型感知。。。。。。
如下图 (b) 所示，，，，，，一个模浚？？？？？榛杂沙凉够等丝赏北欢喔龌等送ü盘谓樱，，，，，所提出的构型感知系统能够通过检测空间磁场散布正确地定位不定数量的磁铁，，，，，，进而感知模浚？？？？？榛杂沙凉够等讼低彻剐。。。。。。通过给模浚？？？？？榛杂沙凉够等俗芭24个磁传感器，，，，，，机械人能够监测由磁铁和铁球壳产生的磁场。。。。。。磁传感器被搁置于离铁球壳较近的地位，，，，，，以减幼铁球壳带来的磁滞滋扰。。。。。。铁球壳表表可衔接区域被划分成了84个均匀区域，，，，，，如下图 (c) 所示基于图卷积网络的算法可预测其左近衔接点地点区域，，，，，，而后经过区域融合得到最终定位了局。。。。。。该算法只需单个衔接点的训练数据便可进建在铁球壳滋扰下的磁铁磁场散布，，，，，，并定位所有衔接点的地点区域。。。。。。同时，，，，，，该算法能够40赫兹运行于该模浚？？？？？榛杂沙凉够等饲度胧酱χ闷魃。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）一年级博士钻研生涂宇啸，，，，，，目前他的钻研方向蕴含模浚？？？？？榛猿凉够等撕拖殖』等。。。。。。本文通讯作者林天麟教授为 z6首页 智能机械人钻研中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授，，，，，，他也是 IEEE 高级会员。。。。。。林教授的钻研方向蕴含多机械人系统，，，，，，新型移动机械人及人机合作。。。。。。
2. 通过基于把稳力机造的 SSD 网络实现远距离手势鉴别 / Long-Range Hand Gesture Recognition via Attention-based SSD Network
手势鉴别在人机交互领域起着沉要的作用。。。。。。以往的钻研大多只钻研短距离（1-2m）的手势鉴别，，，，，，无法与无人机等移动机械人进行长距离、安全距离的交互。。。。。。因而，，，，，，本文钻研了远程手势鉴别问题。。。。。。提出了一种新的基于把稳力机造的SSD网络结构进行远距离手势鉴别。。。。。。通过该模型，，，，，，我们将鉴别距离从1米扩大到7米。。。。。。此表，，，，，，本文还提出了一种新的基于 USB 摄像头的手势鉴别数据集，，，，，，在2米到7米的分歧距离采集手势数据，，，，，，构建了一个远距离的手势鉴别数据集。。。。。。利用 USB 摄像头采集的远程手势数据集进行尝试，，，，，，了局批注，，，，，，该步骤在 SSD 网络上对短（1-2米）和长（5-7米）手势鉴别都达到了最先进的机能。。。。。。网络长距离手势（LRHG）数据集，，，，，，进行对比尝试。。。。。。尝试了局批注，，，，，，我们提出的基于把稳力机造的手势鉴别步骤比现有的手势鉴别步骤拥有更大的优势，，，，，，在维持算法机能的前提下，，，，，，可能鉴别实时的7米远的手势鉴别。。。。。。
同时，，，，，，我们用提出的算法开发一个能够训练手语的游戏，，，，，，能够援手手语入门者通过玩吃苹果手语打字游戏进行坚韧手语的进建。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）四年级博士钻研生周立广，，，，，，目前他的钻研方向蕴含人机交互和场景理解，，，，，，其导师为徐扬生院士及林天麟教授。。。。。。本文通讯作者林天麟教授为 z6首页 智能机械人钻研中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授，，，，，，他也是 IEEE 高级会员。。。。。。林教授的钻研方向蕴含多机械人系统，，，，，，新型移动机械人及人机合作。。。。。。
3. 基于二阶段无监督进建的低光照图像加强步骤 / A Two-stage Unsupervised Approach for Low light Image Enhancement (RA-L)
由于基于视觉的感知步骤通常是成立在环境处于正常光照的前提之下，，，，，，因而将这些感知步骤使用在阴郁环境中会出现严沉的安全问题。。。。。。近年来，，，，，，人们提出了一些基于深度进建的低光照加强步骤，，，，，，这些步骤通过惩治低光照图像与正常光照图像像素级损失来加强低光照图片。。。。。。但是，，，，，，这些步骤大多存在以下问题：1）必要低光照图像以及与之配对的正常光照图像来进行训练；；；；；；2）这些步骤对极暗的图像成效极差；；；；；；3）光照加强后会增长图像噪点。。。。。。为了缓解这些问题，，，，，，本文提出了一种二阶段无监督步骤，，，，，，将低光照图像加强分化为预加强和后处置两个阶段。。。。。。在第一阶段基于 Retinex theory，，，，，，使用 adaptive tone mapping 的步骤来对 illumination map 进行变换，，，，，，获得初步的加强了局。。。。。。在第二阶段利用匹敌进建的细化网络，，，，，，并结合无监督图像加强常用的一些损失（image reconstruction loss/perceptual loss/total variation/adversarial loss）来进一步提高图像质量。。。。。。尝试了局批注，，，，，，在四个基准数据集上，，，，，，z6首页步骤都优于以前的步骤。。。。。。此表，，，，，，在低光照前提下，，，，，，z6首页步骤能够显著提高特点点匹配和同时定位与映射
本文第一作者为 z6首页 助理钻研员胡君杰，，，，，，目前他的钻研方向蕴含基于视觉的多机械人感知系统，，，，，，推算机视觉。。。。。。本文通讯作者林天麟教授为智能机械人钻研中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授，，，，，，他也是 IEEE 高级会员。。。。。。林教授的钻研方向蕴含多机械人系统，，，，，，新型移动机械人及人机合作。。。。。。
全文链接：https://arxiv.org/abs/2010.09316
4. RigidFusion：在有大型活动物体的场景中进行机械人定位和室内沉建 / RigidFusion: Robot Localisation and Mapping in Environments with Large Dynamic Rigid Objects (RA-L)
This work presents a novel RGB-D SLAM approach to simultaneously segment, track and reconstruct the static background and large dynamic rigid objects that can occlude major portions of the camera view. For example, in the task of mobile manipulation, the manipulated can be large and close to camera, therefore causing large occlusion. Previous approaches treat dynamic parts of a scene as outliers and are thus limited to a small amount of changes in the scene, or rely on prior information for all objects in the scene to enable robust camera tracking. Here, we propose to treat all dynamic parts as one rigid body and simultaneously segment and track both static and dynamic components.
We, therefore, enable simultaneous localisation and reconstruction of both the static background and rigid dynamic components in environments where dynamic objects cause large occlusion. We evaluate our approach on multiple challenging scenes with large dynamic occlusion. The evaluation demonstrates that our approach achieves better motion segmentation, localisation and mapping without requiring prior knowledge of the dynamic object's shape and appearance.
The first author is Ran Long, he is currently a 2nd year PhD student in the SLMC group from the University of Edinburgh and is supervised by Professor Sethu Vijayakumar FRSE. His research interest is estimating the trajecotries of multiple rigid bodies from RGB-D sequences using the understanding of robots’ actions, such as robot proprioception or kinematic.
The corresponding author of this paper is Professor Sethu Vijayakumar. Professor Vijayakumar is Professor of Robotics at the University of Edinburgh. He directs one of our International Collaboration Joint Project titled [Mobile Collaborative Robots: Addressing Real World Challenges] between the University of Edinburgh and z6首页. His research interest spans a broad interdisciplinary curriculum involving basic research in the fields of robotics, statistical machine learning, motor control, planning and optimization in autonomous systems and computational neuroscience.
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9380340
（中文介绍可查看链接：https://mp.weixin.qq.com/s/rKs75LnQqQgZPH7ExWKwWQ）
5. 仿照医学临床诊断流程的自主超声机械人 / Towards Fully Autonomous Ultrasound Scanning Robot with Imitation Learning based on Clinical Protocols (RA-L)
超声成像由于占地面积幼和成本低蹬着势，，，，，，在现代临床医学中表演着沉要的角色，，，，，，目前它已被宽泛利用于医院通例体检和作为染指医治的辅助成像伎俩。。。。。。然而，，，，，，超声扫描的了局在很大水平上依赖于临床医生操的技术和经验，，，，，，这使得分歧医生诊断了局不一致甚至产生谬误检测，，，，，，因而使用全自主的超声扫描机械人辅助医生发展查抄可能对提高扫描了局的可沉复性和靠得住性可能是一个富有远景的解决规划。。。。。。
因而我们提出了一个基于仿照进建框架的自主超声机械人来实现流程化自主扫描。。。。。。；；；；；谥副昶鞴倬倍龅牟槌ㄊ剑，，，，，文章设计了一个基于图像矩特点的视觉伺服节造器，，，，，，用于超声平面内和超声平面表的伺服工作。。。。。。此表，，，，，，我们还设计了一步索求战术（OSE）来提高机械人在两个特点之间转移的鲁棒性。。。。。。所提出的步骤均在医学模型和真实人体上进行了尝试和验证。。。。。。尝试了局批注，，，，，，OSE可能显著提高明声扫描的实现率，，，，，，使得整体实现率从22.2%提高到84.6%。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）硕士钻研生黄彦玮，，，，，，目前他的钻研方向重要为自主超声机械人和机械人手目力协同。。。。。。本文通讯作者孙正隆教授为 z6首页 智能机械人钻研中心副主任、香港中文大学（丽江）助理教授、理工学院生物医学工程专业掌管人。。。。。。孙教授的钻研方向蕴含手术医疗机械人，，，，，，人机交互与人机合作，，，，，，多模态感知和仿朝气器人。。。。。。
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=9372850
6. UnFise：面向360度全景图像深度估计的单向融合 / UniFuse: Unidirectional Fusion for 360 Panorama Depth Estimation (RA-L)
360°全景相机随着相机技术达到发展变得越来越遍及。。。。。。360°全景图像能提供环境全方位的信息，，，，，，因而在视觉感知相比传统透视投影图像更有优势。。。。。。近年来基于360°全景图的场景感知，，，，，，如深度估计、视觉定位、语义宰割等，，，，，，越来越受到关注；；；；；；与传统的透视投影图像分歧，，，，，，360°全景图视场更广，，，，，，其通例暗示通常存在畸变或者不陆续。。。。。。针对传统图像的深度进建步骤用于360°全景图固然能获得肯定成效，，，，，，但往往不够好的。。。。。。本项目针对基于360度全景图像深度估计提出了一种立方体投影图到等距投影图的单向融合网络，，，，，，可能较好的解决全景图畸变和天堑不陆续的问题，，，，，，实现了基于图像的高精度全景沉建。。。。。。
本钻研的亮点在于提出了一种单一有效的针对全景图像的单向融合进建算法；；；；；；算法空间复杂度比前人步骤的一半，，，，，，推理速度也提高了10倍，，，，，，深度估计精度提高了4.5%。。。。。。钻研利用远景为自主机械人感知和导航、全方位三维沉建、VR房地产和云上展会等等。。。。。。
本文第一作者为香港中文大学（丽江）四年级博士钻研生蒋华烈，，，，，，其导师是黄锐教授。。。。。。博士期间，，，，，，他发展各类分歧情景下的深度估计钻研，，，，，，蕴含室内的监督深度估计，，，，，，室内的无监督深度估计还有球形全景图像的深度估计。。。。。。本文通讯作者黄锐教授为 z6首页 推算机视觉钻研中心副主任、香港中文大学（丽江）理工学院副教授。。。。。。；；；；；平淌谠谑萁滴妥涌占浞治觥⒖杀湫文Ｐ汀⒏怕释寄Ｐ偷炔街枰约八窃谕扑慊泳酢⒛Ｊ郊稹ⅲㄒ窖В┩枷翊χ弥械睦玫确矫孀龉罅孔暄泄ぷ。。。。。。目前钻研兴致集中在推算机视觉在机械人领域的利用。。。。。。
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9353978
代码：https://github.com/alibaba/UniFuse-Unidirectional-Fusion
多机械人协同
1. Task-Space Decomposed Motion Planning Framework for Multi-Robot Loco-Manipulation
This paper introduces a novel task-space decomposed motion planning framework for multi-robot simultaneous locomotion and manipulation. When several manipulators hold an object, closed-chain kinematic constraints are formed, and it will make the motion planning problems challenging by inducing lower-dimensional singularities. Unfortunately, the constrained manifold will be even more complicated when the manipulators are equipped with mobile bases. We address the problem by introducing a dual-resolution motion planning framework which utilizes a convex task region decomposition method, with each resolution tuned to efficient computation for their respective roles. Concretely, this dual-resolution approach enables a global planner to explore the low-dimensional decomposed task-space regions toward the goal, then a local planner computes a path in high-dimensional constrained configuration space. We demonstrate the proposed method in several simulations, where the robot team transports the object toward the goal in the obstacle-rich environments.
The first author of this paper is Xiaoyu Zhang, who is currently a research assistant at z6首页 and he is a member of “Multi-Agent Collaborative Manipulation” of the international joint research project between z6首页 and UoE. His research interest is robot motion planning and control.
The corresponding author of this paper is Lei Yan, who is currently a postdoc at UoE in UK and he is the strand leader of “Multi-Agent Collaborative Manipulation” of the international joint research project between z6首页 and UoE. His research interests include impact-aware manipulation and decentralized planing and control for multi-robot system.
2. 阻碍环境下模浚？？？？？榛等说母咝Р⑿凶宰樽肮婊惴 / An Efficient Parallel Self-assembly Planning Algorithm for Modular Robots in Environments with Obstacles
模浚？？？？？榛等丝赏ü米宰樽凹际踉谑⒖淖璋锘肪持惺迪衷冻ジ龌等四芰Φ母丛庸ぷ鳎，，，，，例如急剧搭桥、协同搬运等。。。。。。高效的规划算法能够援手多机械人急剧组装到一路，，，，，，且预防相互故障、碰撞或者误组装。。。。。。目前的规划算法重要分为了串行组装和并行组装两种思路，，，，，，其中随着参加的机械人数量增多，，，，，，并行组装步骤将体现出比串行步骤高得多的效能，，，，，，可能大大节俭功夫。。。。。。然而，，，，，，我们把稳到目前最新的并行步骤并不合用于常见的有阻碍物反对的环境。。。。。。对此，，，，，，本文重要提出了一种高效的并行组装步骤，，，，，，可合用于阻碍物环境中。。。。。。
本钻研提出了一种思考周围阻碍物的模浚？？？？？榛等瞬⑿凶芭涔婊惴。。。。。。通过该算法，，，，，，机械人之间的对接作为可能避开不成移动的阻碍物，，，，，，从而使机械人的并行自组装可能适应复杂的环境。。。。。。该算法分为四个阶段：(i) 组装树的天生；；；；；；(ii) 指标结构的扩大；；；；；；(iii) 机械人的工作调度；；；；；；(iv) 机械人向指标移动的散布式节造。。。。。。其中，，，，，，重要创新点蕴含：(1) 通过一个虚构的指标状态扩大步骤，，，，，，本规划算法可索求并适应环境中的阻碍物，，，，，，从而预防了自组装过程中机械人之间的碰撞与误接触；；；；；；(2) 在指标状态扩大中提出了成对扩大的步骤，，，，，，显著提高了后续的自组装成功率。。。。。。为了验证该算法的有效性和通用性，，，，，，我们在一个25个分歧的网格地图中实现了该算法。。。。。。仿真了局批注，，，，，，与现有的并行自组装规划算法相比，，，，，，该算法拥有更高的成功率（80%以上）。。。。。。最后，，，，，，通过在多物流机械人（AGVs）系统上的自组装尝试，，，，，，验证了该算法的可行性。。。。。。本算法通过随机索求机械人所处的环境，，，，，，赋予了机械人编队对阻碍物环境的高适应性，，，，，，为自组装算法在现实场景中的利用提供了一种切实可行的蹊径。。。。。。
本文的第一作者为香港中文大学（丽江）理工学院三年级博士生张连鑫，，，，，，其重要钻研方向为多机械人自主对接技术及全向无人船系统。。。。。。本文通讯作者钱辉环教授为z6首页 副院长、香港中文大学（丽江）助理教授。。。。。。他的钻研方向蕴含机械人与智能系统，，，，，，近期重要萦绕海洋机械人、微纳机械人、智能艺术系统发展。。。。。。
3. 基于语义直方图的大环境下多机械人实时全局定位的图匹配 / Semantic Histogram Based Graph Matching for Real-Time Multi-Robot Global Localization in Large Scale (RA-L)
多机械人可视化实时定位与测绘（MR-SLAM）的主题问题是若何高效、正确地进行多机械人全局定位（MR-GL）。。。。。。这个问题的难点有两方面，，，，，，首先是视点差距较大，，，，，，全局定位难题。。。。。。；；；；；诒砉鄣亩ㄎ徊街柙谑咏遣罹嘟洗蟮那榭鱿峦崾О。。。。。。近年来，，，，，，基于语义信息的语义图被用来克服大视角差距的问题。。。。。。
然而，，，，，，这种步骤极度耗时，，，，，，出格是在尺度比力大的环境中。。。。。。这就引出了第二个难题，，，，，，即若何进行实时的全局定位。。。。。。本文提出了一种基于语义直方图的语义图匹配步骤，，，，，，该步骤对视角差距拥有比力高的鲁棒性，，，，，，可能实现实时的语义图匹配。。。。。。在此基础上，，，，，，我们开发了一个可能正确、高效地对同构和异构机械人执行MR-GL的系统。。。。。。尝试了局批注，，，，，，该步骤比基于随机缓步的语义描述符速度快30倍左右。。。。。。该步骤的全局定位精度达到95%，，，，，，而最新对标的步骤的定位精度为85%。。。。。。下图是我们全局定位系统的流程示意图。。。。。。
本文第一作者为 z6首页 钻研助理郭溪越，，，，，，目前他的钻研方向蕴含基于视觉的多机械人 SLAM 系统。。。。。。本文通讯作者林天麟教授为 z6首页 智能机械人钻研中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授，，，，，，他也是 IEEE 高级会员。。。。。。林教授的钻研方向蕴含多机械人系统，，，，，，新型移动机械人及人机合作。。。。。。
全文链接：https://arxiv.org/abs/2010.09297
4. 多机械人协同操作的散布式能力感知自适应节造 / Decentralized Ability-Aware Adaptive Control for Multi-Robot Collaborative Manipulation (RA-L)
Multi-robot collaboration is extremely challenging due to the different kinematic and dynamics capabilities of the robots, the limited communication between them, and the uncertainty of the system parameters. To address these challenges, we propose a Decentralized Ability-Aware Adaptive Control (DA3C) method, in which the force capability of each robot is maximized by exploiting its null-space motion, while the designed adaptive controller enables decentralized coordination according to the capability of each robot. Simulation results show the proposed method can achieve online adaptation and accurate trajectory tracking irrespective of the low-level controllers, and can be used for heterogeneous multi-robot systems.
The first author of this paper is Lei Yan, who is currently a postdoc at UoE in UK and he is the strand leader of “Multi-Agent Collaborative Manipulation” of the international joint research project between z6首页 and UoE. His research interests include impact-aware manipulation and decentralized planing and control for multi-robot system.
The corresponding author of this paper is Professor Sethu Vijayakumar. Professor Vijayakumar is Professor of Robotics at the University of Edinburgh. He directs one of our International Collaboration Joint Project titled [Mobile Collaborative Robots: Addressing Real World Challenges] between the University of Edinburgh and z6首页. His research interest spans a broad interdisciplinary curriculum involving basic research in the fields of robotics, statistical machine learning, motor control, planning and optimization in autonomous systems and computational neuroscience.
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9357952
（中文介绍可查看链接：https://mp.weixin.qq.com/s/rKs75LnQqQgZPH7ExWKwWQ）
多自由度动力学节造
1. 集成多衷旖衡战术的多职能步行 / Versatile Locomotion by Integrating Ankle, Hip, Stepping, and Height Variation Strategies
Stable walking in real-world environments is a challenging task for humanoid robots, especially when considering the dynamic disturbances, e.g., caused by external perturbations that may be encountered during locomotion. In this paper, we propose an enhanced Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) approach for robust and adaptable walking – we term it versatile locomotion, by limiting both the Center of Pressure (CoP) and Divergent Component of Motion (DCM) movements. Due to utilization of the Nonlinear Inverted Pendulum plus Flywheel model, the robot is endowed with the capabilities of CoP manipulation (if equipped with finite sized feet), step location adjustment, upper body rotation, and vertical height variation. Considering the feasibility constraints, especially the usage of relaxed CoP constraints, the NMPC scheme is established as a Quadratically Constrained Quadratic Programming problem, which is solved efficiently by Sequential Quadratic Programming with enhanced solvability. Simulation experiments demonstrate the effectiveness of our method to recruit optimal hybrid strategies in order to realize versatile locomotion, for the robot with finite-sized or point feet.
The first author of this paper is Jiatao Ding, who is currently an assistant research scientist at z6首页 and he is the member of “Multi-contact motion planning” of the international joint research project between z6首页 and UoE. His research interest is locomotion planning and control for humanoid robots.
The external supervisor is Professor Sethu Vijayakumar. Professor Vijayakumar is Professor of Robotics at the University of Edinburgh. He directs one of our International Collaboration Joint Project titled [Mobile Collaborative Robots: Addressing Real World Challenges] between the University of Edinburgh and z6首页. His research interest spans a broad interdisciplinary curriculum involving basic research in the fields of robotics, statistical machine learning, motor control, planning and optimization in autonomous systems and computational neuroscience.
2. 一种新型的、性质安全的用于 COVID-19 口咽拭子采样的刚柔耦合机械臂的设计与实现 / Design and Implementation of a Novel, Intrinsically Safe Rigid-Flexible Coupling Manipulator for COVID-19 Oropharyngeal Swab Sampling
COVID-19 大盛行导致了口咽拭子采样检测的需要激增，，，，，，但是医务人员在采样过程中很容易被病毒习染。。。。。。为相识决这个问题，，，，，，我们开发了一种新鲜的、性质上安全的刚柔耦合机械臂，，，，，，以提高口咽拭子采样检测 COVID-19 的安全性和靠得住性。。。。。。本文首先钻研了用于口咽拭子采样工作的相宜采样区域和必要接触力，，，，，，并设计了可由机械人系统执行的三个典型采样蹊径。。。。。。而后是发展性质安全的仿生微气动执行器（刚柔耦合机械臂的关键组件）的具体设计和造作。。。。。。随后发展刚柔耦合机械臂的活动学建模、活动规划和力感知节造设计。。。。。。最后在口腔模型和自愿者（10人）上对刚柔耦合机械臂系统机能进行了检验验证，，，，，，并发展了机械人采集和人为采集的采样质量对比尝试。。。。。。尝试了局批注，，，，，，机械人采样的有效性达到100%。。。。。。
性质安全的刚柔耦合机械臂设计
基于口腔模型和自愿者发展机能验证
本文第一作者为 z6首页 钻研助理章恒、王启文和池楚亮，，，，，，目前章恒的钻研方向蕴含软体机械人和医疗机械人，，，，，，王启文和池楚亮的钻研方向蕴含机械人系统的设计与节造。。。。。。本文通讯作者陈勇全博士为 z6首页 无人系统钻研中心主任，，，，，，同时也是香港中文大学（丽江）机械人与智能造作钻研院钻研员。。。。。。陈博士的钻研方向蕴含机械人系统设计与节造、多智能体协同感知与节造、智能网联交通。。。。。。
3. 辅助COVID-19口咽拭子采样的高冗余刚柔耦合机械人设计与节造 / Design and Control of a Highly Redundant Rigid–Flexible Coupling Robot to Assist the COVID-19 Oropharyngeal-Swab Sampling (RA-L)
新型冠状病毒性肺炎（COVID-19）的发作已导致全球领域内的殒命和发病。。。。。。浚？？？？？谘适米硬裳谑澜缌煊蚰诒豢矸河糜谡锒 COVID-19。。。。。。为了预防医护人员受到病毒的习染，，，，，，我们开发了9自由度刚柔耦合机械人来协助 COVID-19 口咽拭子采样，，，，，，该机械人有望降低风险，，，，，，并使医护人员脱节持久沉复的采样工作。。。。。。该机械人由视觉系统、UR5机械臂、微型气动执行器和力感知系统组成。。。。。。与刚性采样机械人相比，，，，，，所开发的力感刚柔耦合机械人能够以更安全、更柔软的方式简化口咽拭子采样法式。。。。。。此表，，，，，，还提出了一种基于变参数归零神经网络的优化步骤，，，，，，用于9自由度冗余机械臂的活动规划。。。。。。所开发的机械人系统通过在口腔模型和自愿者上的口咽拭子采样进行了尝试验证，，，，，，获得了优良的尝试成效。。。。。。
9DOFs 冗余刚柔耦合机械人
高冗余刚柔耦合咽拭子机械人节造框架
本文第一作者为 z6首页 客座博士生胡英柏和香港中文大学（丽江）一年级硕士钻研生李坚，，，，，，目前胡英柏博士的钻研方向蕴含机械人系统的设计和节造，，，，，，李坚的钻研方向蕴含机械人系统的节造。。。。。。本文通讯作者陈勇全博士为 z6首页 无人系统钻研中心主任、香港中文大学（丽江）机械人与智能造作钻研院钻研员。。。。。。陈博士的钻研方向蕴含机械人系统设计与节造、多智能体协同感知与节造、智能网联交通。。。。。。
全文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9363527
* 出格鸣谢论文作者提供有关图文内容
