基于人工协调场的多移动机器人实时协调避碰规划

为克服传统人工势场在动态未知环境下机器人避碰规划中存在的缺陷,提出人工协调场法(ACF).将场函数与机器人的风险状态相结合,给出并讨论了人工协调场的基本设计.基于人工协调场,考虑机器人的运动约束,实现了多机器人之间以及机器人与环境间的实时协调避碰,提出了一个多移动机器人无死锁实时避碰规划算法.理论分析和仿真试验证明所提方法的有效性.

轨迹测量系统中特征点检测技术研究

针对机器人直线轨迹测量系统中的图像处理鲁棒性问题,开展线结构光光条图像的特征点识别技术研究,提出了一种基于种子点拟合和直线生长的直线分割方法,很好地解决了各种条件下各段拟合直线的端点自动获取问题,提高了系统的环境适应性和测量精度.实验表明,该方法具有很好的鲁棒性.

并联柔索驱动操作臂静刚度的理论分析

文章对并联柔索驱动机器人(PWDRs)的静态刚度问题进行了理论分析。首先，基于微分变换原理，提出并证明了关于柔索矩阵微小变化变分形式的命题，在此基础上推导了操作臂完整刚度的解析公式，它包括与结构参数有关的刚度及与柔索张力有关的刚度两部分。然后，对这一理论结果进行了数值仿真。研究结果表明：操作臂刚度不仅依赖于机构几何尺寸、柔索与电机刚度及操作臂位置与姿态等结构参数，还与柔索的张力有关、因此，可以通过改变柔索张力来调节PWDRs操作臂的刚度．实现机构变刚度。

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

一种新的多智能体强化学习算法及其在多机器人协作任务中的应用

在多机器人系统中 ,评价一个机器人行为的好坏常常依赖于其它机器人的行为 ,此时必须采用组合动作以实现多机器人的协作 ,但采用组合动作的强化学习算法由于学习空间异常庞大而收敛得极慢 .本文提出的新方法通过预测各机器人执行动作的概率来降低学习空间的维数 ,并应用于多机器人协作任务之中 .实验结果表明 ,基于预测的加速强化学习算法可以比原始算法更快地获得多机器人的协作策略 .

一类全方位移动机器人的不确定扰动数学模型

本文针对一类正交轮全方位移动机器人的机构特点 ,分析了运行中由于其结构因素引起机器人运动不稳定的主要原因 .针对此类结构运动过程存在的不确定扰动问题 ,分析了它的产生机理及其变化规律 ,并推导出在该种不确定性扰动影响下的移动机器人动力学模型 .该模型可为正交轮全方位移动机器人运动控制提供理论依据 ,具有较强的理论意义和应用价值

微机器人技术在超精密加工中的应用研究

文中阐述了超精密加工技术的发展现状及实现方法。通过介绍微机器人技术在超精密加工中的具体应用,论证了微机器人技术在超精密加工及精密工程中的应用价值。

多机器人动态编队的强化学习算法研究

在人工智能领域中 ,强化学习理论由于其自学习性和自适应性的优点而得到了广泛关注 随着分布式人工智能中多智能体理论的不断发展 ,分布式强化学习算法逐渐成为研究的重点 首先介绍了强化学习的研究状况 ,然后以多机器人动态编队为研究模型 ,阐述应用分布式强化学习实现多机器人行为控制的方法 应用SOM神经网络对状态空间进行自主划分 ,以加快学习速度 ;应用BP神经网络实现强化学习 ,以增强系统的泛化能力 ;并且采用内、外两个强化信号兼顾机器人的个体利益及整体利益 为了明确控制任务 ,系统使用黑板通信方式进行分层控制 最后由仿真实验证明该方法的有效性

仿人机器人发展状况和挑战

介绍了仿人机器人的现状和面临的挑战性问题,对世界上针对仿人机器人的研究工作进行了综述,指出了各自的侧重点及主要研究趋势,阐明了开展仿人机器人研究的出发点。

冗余自由度机械手的避障控制

避障碍物一直是冗余自由度机械手的主要应用 ,本文采用伪逆矩阵法 ,以障碍物和机械手之间的距离的函数作为性能指标函数来解冗余自由度机械手逆解 ,进行避障控制 ,并提出一种简单的计算机械手和障碍物之间的距离方法 ,通过对一个三自由度的平面机械手进行仿真 ,验证了算法的正确性

基于web的远程控制机器人研究

Internet连接了全球的计算机 ,它为人们提供了分享数据、图片、影像甚至实时影像的机会 ,但与远程地点的真实交互还是离不开象机器人这样的智能设备 .Web技术与机器人控制技术的结合 ,促成了基于 web的远程控制机器人概念的诞生 .本文将就基于 web的远程控制机器人的发展历程、研究现状、主要技术与实现、发展趋势及应用前景等做综合的介绍 .

非接触式机器人直线轨迹测量系统

本文给出了一种基于视觉的、造价低廉实用的非接触式机器人直线轨迹测量系统 .该测量系统由结构光视觉传感器、测量轨道、主控计算机及相关软件组成 .视觉传感器可固定于机器人末端 .当机器人末端带动视觉传感器沿测量轨道做直线运动时 ,通过传感器测量相对测量轨道的连续位姿关系 ,就可间接描述机器人末端的运动轨迹 .当重复同一直线运动时 ,可检测出机器人的轨迹重复性 .本文综述了机器人直线轨迹测量设备的研究现状 ,介绍了轨迹检测系统的测量原理 ,重点讨论了该测量系统的两个关键技术 :空间特征点的图象提取技术和三维坐标计算方法 ,并描述了该系统的结构、性能指标和测量试验结果 .

冗余度机器人作业区域轨迹的自动规划

机器人化是提高工程机械施工控制自动化的关键问题。对于工程机械机器人 ,特别是具有空间冗余度的工程机械机器人 ,其执行机构末端的轨迹规划的自动实现研究对提高其自动化程度有着重要意义。本文以泵车为例 ,提出了一种泵车布料机构的浇筑过程的自动轨迹规划算法 ,该算法通过将其所浇筑区域离散成浇筑点集 ,对两浇筑点的轨迹利用冗余度机器人学的最小关节范数法 ,并通过在关节速度和加速度非连续之处采用平滑或连续处理 ,从而实现了泵车布料机构浇筑过程的自动轨迹规划。

理性遗传算法及其在多机器人运动协调中的应用

面对传统遗传算法在解决一些复杂问题时所存在的收敛慢或早熟等困难 ,基于仿人理性决策原则 ,提出一种具有更丰富进化含义的进化算法——理性遗传算法 .其通过遗传信息的反馈或理性规则的建立来指导遗传操作的进行 ,从而将种群内部知识与经验的继承和学习更有效地结合在遗传算法之中 .相对于传统遗传算法 ,较好地解决了多机器人确知环境下协调运动规划问题 .理论分析和仿真实验结果都是令人鼓舞的 .

非完整约束轮式移动机器人人工场导向控制研究

导向控制在非完整约束轮式移动机器人的运动控制中具有重要作用，该文通过建立人工场的方法来引导和控制方向角，通过辅助的线速度控制前进或后退，以获得最佳收敛路径；同时考虑到实际系统速度饱和限制，从而设计出一种新的非连续位姿镇定律，并将该结果扩展，使得平面内任意点-点镇定、轨迹跟踪和路径跟踪问题均可得以实现，且对于跟踪问题仅需知道期望位姿，所得控制器不权设计简单，鲁棒性强，收敛速度快，还具有一定的普遍性。