全地形轮式移动机器人运动学建模与分析

提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题。将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统,从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统,抛弃车轮纯滚动假设,在轮-地接触点处建立瞬时坐标系,考虑车轮的平面滑移,从而对每个串联子系统形成一个封闭的速度链。对于每个速度闭链,可直接在驱动轮轮心处写出从机器人各驱动轮到机器人本体之间的运动方程,将每个速度闭链的运动方程合并即可得到机器人的整体运动学模型。以一个具有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象进行推导,该方法既考虑了地形不平的影响,又考虑了车轮的前向、侧向及转向滑移,已知机构参数后就可以直接写出机器人的速度方程,且便于运动学求解。该方法对于轮式移动机器人的运动学建模具有一般性,且具有物理意义明确、推导过程简洁等特点。

全地形移动机器人轮-地几何接触角估计

研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题.本文以带有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象,抛弃轮-地接触点位于车轮支撑臂延长线上这一假设,通过定义轮-地几何接触角δ来反映轮-地接触点在轮缘上位置的变化和地形不平坦给机器人运动带来的影响,将机器人看成是一个串-并联多刚体系统,基于速度闭链理论建立考虑地形不平坦和车轮滑移的机器人运动学模型,并针对轮-地几何接触角δ难以直接测量的问题,提出一种基于模型的卡尔曼滤波实时估计方法.利用卡尔曼滤波对机器人内部传感器的测量值进行噪声处理,基于机器人整体运动学模型对各个轮-地几何接触角进行实时估计,物理实验数据的处理结果验证了本文方法的有效性,从而为机器人运动学的精确计算和高质量的导航控制奠定了基础.

基于网络的多机器人遥操作系统中的人机交互研究

针对基于网络的智能机器人遥操作系统中人机交互的主要难点和现有方法的不足,结合基于网络的多机器人遥操作系统的特点,应用多模式控制的方法丰富了操作者与机器人系统的交互途径,提高了操作效率.在此基础上,为解决网络时延给多机器人遥操作系统中的人机交互带来的问题,提出了一种带有时间标记的基于事件的方法,在保证系统稳定运行的同时提高了系统的效率和性能.实验证明了所提方法的有效性和优越性.

轮式移动宜人机器人技术研究

轮式移动宜人机器人项目研究的主要目的是开发自主式仿人机器人样机 ,探索先进的机器人理论和技术。轮式移动宜人机器人由正交轮式移动平台、腰部、躯干及头部和双臂组成 ,共 2 1个自由度。整体结构包括 :电源系统、机械系统、控制系统和传感系统。电源系统采用车载电池供电。机械系统包括变刚度结构 ,提高了机器人与人交互作业的安全性。控制系统分为中央协调层和执行层结构。传感系统主要实现关节位置检测、姿态检测、力检测和视觉。文章讨论了此机器人的研究进展。

智能机器人系统中局部环境特征的提取

本文基于栅格地图和滚动视窗的控制方法 ,提出了一种提取机器人局部障碍物群环境特征的数据融合新方法 .该方法在多个级别对原始数据进行不同程度的抽象和压缩 ,减少机器人内部模块之间或机器人之间、机器人与控制中心进行通讯的数据量 ,提高系统的动态性能 .同时 ,该方法对复杂环境具有良好的自适应性和实时性 .本文分别列举了仿真实验和物理实验结果 ,表明了机器人采用障碍物群的环境特征提取方法可以成功地完成躲避障碍物和路径规划的任务

装配机器人系统快速碰撞检测算法

提出一种面向操作手装配系统的快速碰撞检测算法。该算法以机器人运动学和空间解析几何为基础 ,将判断机械手手臂与障碍物是否发生碰撞问题转化为直线段与有界平面是否存在公共点的简单解析几何问题 ,并以 PU MA5 6 0操作手为例对算法加以说明。该算法不仅适用于静态的障碍物已知的环境 ,而且适用于障碍物运动规律已知的动态环境 ,减少了碰撞检测占用的时间 ,提高了路径规划的效率

水下机器人实验平台软件系统

基于QNX实时多任务操作系统，设计了机器人软件系统。该系统采用了RTM（实时监控）和DCP（设备控制）两个公共数据区，利用QNX的消息传送机制通过两个公共数据区的通信接口在RTM和DCP之间通信，这种数据隔离机制保障了程序的模块化和可扩展性。

一种多移动机器人避碰规划方法

本文采用集中预规划方法 ,通过调整机器人的运动速度实现多机器人避碰 ,所提算法的基本思想为 :将机器人的运动路径分段 ,然后按避碰要求对机器人通过各段的时间进行约束 ,从而将避碰问题转化为高维线性空间的优化问题 ,并进一步将其转化为线性方程的求解 ,使问题具有明确的解析解 .由于该方法的复杂度较高 ,在实现过程中采用了多种方法降低复杂度 ,简化计算 .本文给出了该算法的基本思路 ,有关定理及证明 ,算法的化简方法 ,最后给出了实验结果及分析 .

基于KQML语言的合同网协议模型及实现

本文首先分析了基于 KQML会话的 Multi- Agent系统 ( MAS)构成及其特点 ,然后提出了基于 CORBA、KQML的合同网协议 ( CNP)系统模型及 Agent通信模型 ,并针对此合同网模型 ,结合调度系统实例分析了其中 KQML语言的形式化表达方式

分布式多机器人装配系统任务合作规划算法研究

:综述了多机器人系统任务规划的研究 ,介绍了基于 Agent的分布协作式多机器人装配系统 ,给出了分布式多机器人系统任务协商规划算法 ,采用了改进的合同网协议方法。针对多机器人任务规划算法的软件实现 ,采用了先进的分布式对象技术 ,介绍了算法的具体实现方法

面向装配作业的多机器人合作协调系统

分布、自主、协调与合作是多机器人系统的发展趋势。本文作者在研究易于协调合作的多机器人系统的基础上，采用分层递阶和多Ａｇｅｎｔ概念，构造了一个装配系统－ＭＲＯＣＡＳ系统。该系统具有任务自动建模分解，快速重组、良好柔性、友好人机界面，各机器人具有一定自主能力等特点，它实现了在较复杂环境下快速完成装配作业。

一个多智能体机器人协作装配系统

介绍了一个基于多智能体概念实现的多机器人协作装配系统——ＭＲＣＡＳ（Ｍｕｌｔｉ－ＲｏｂｏｔＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＡｓｓｍｂｌｙＳｙｓｔｅｍ）。该系统由组织级计算机、三台工业机器人和一台全方位移动小车（ＯＤＶ）组成，采用分层递阶体系结构。利用ＭＲＣＡＳ系统进行了多机器人协作装配的实验：在ＯＤＶ装配平台上，四台机器人合作装配一个大型桁架式工件。该工件具有多种装配构型，但任何一台机器人不能独立完成装配。

分布式对象技术在多机器人系统中的应用

本文介绍了我们建立的基于Ａｇｎｅｔ的分布协作式多机器人装配系统－ＤＡＭＡＳ，在此基础上研究了多机器人合作的协商协议，采用了改进的合同网协议方法，针对多机器人协商协议的软件实现了，采用了应用前景广阔的分布式对象技术，介绍了机器人合作装配的协商协议的具体实现方法。

一种基于立体视觉的多视点建模方法

论述了一种基于立体视觉的建模方法。该方法利用立体视觉系统在不同视点对景物观测所获得的局部三维几何模型，通过空间特征点匹配和坐标变换将局部模型融合，从而建立景物的完整描述。文章重点介绍了一种基于空间向量的坐标变换求解方法。

分布自主协作式的多机器人系统研究

本文作者在研究多机器人协调的基础上，将多机器人作为一个整体，从系统的角度研究多机器人系统的整体行为和组织结构．以人工智能的多自主体系统为理论基础，以网络通讯和分布数据库为技术基础，设计了多机器人分布自主协作系统的体系结构，提出了实现该系统需要研究的内容和解决的关键技术，介绍了我们在这方面的工作