结合操作者意图分析的Internet机器人控制方法研究

互联网传输过程中存在的随机时延,影响了操作者与遥操作机器人之间的实时交互,降低了系统稳定性和操作性能。论文提出一种新的方法,利用动态神经元群模型对操作者发送的控制指令序列进行分析,实现对操作者意图的推断。在随机时延条件下,遥操作机器人能够根据操作者意图和当前环境信息,通过局部自主控制完成期望任务动作。同时可以与主端操作者基于事件的控制指令进行切换,来保证系统的稳定性,提高整个控制系统的操作性能和效率。最后,通过互联网足球机器人平台进行实验,仿真结果验证了所提模型与方法的有效性和可行性。

基于评价选择策略的Internet多机器人协作控制研究

针对Internet多机器人系统中存在的操作指令延迟、工作效率低、协作能力差等问题,提出了多机器人神经元群网络控制模型。在学习过程中,来自不同功能区域的多类型神经元连接形成动态神经元群集,来描述各机器人的运动行为与外部条件、内部状态之间复杂的映射关系,通过对内部权值连接的评价选择,以实现最佳的多机器人运动行为协调。以互联网足球机器人系统为实验平台,给出了学习算法描述。仿真结果表明,己方机器人成功实现了配合射门的任务要求,所提模型和方法提高了多机器人的协作能力,并满足系统稳定性和实时性要求。

基于Internet的遥操作机器人足球系统设计

针对目前基于Internet的遥操作机器人系统普遍完成任务简单,复杂度低,影响力有限的状况,本文将遥操作技术和Internet技术应用于具有高动态性、高协作性和高对抗性的机器人足球系统中,建立了基于Internet的遥操作机器人足球系统的体系结构,提供了该系统的软件设计方法,并针对网络通信设计了应用UDP协议进行连接和数据传输的方法.实际建立的基于Internet的3对3遥操作机器人足球系统验证了系统设计方法的可行性和有效性.通过实验验证了应用UDP协议进行连接和数据传输相对于应用TCP协议的优越性.

基于Internet的力反馈技术研究

论述了基于Internet的力反馈技术及其相关技术的发展和研究意义 ,综合机器人遥操作控制领域的理论方法 ,结合多媒体技术的最新发展 ,构建了一种基于事件的系统结构及其设计方法 .基于该方法 ,分析了系统的可靠性、稳定性及力媒体传输的透明性 ,并设计了一个基于Internet的力反馈技术的系统实例

具有实时性保障的INTERNET机器人控制系统设计方法

本文提出了一种具有实时性、可靠性保障的INTERNET网络机器人控制系统的设计方法。基于该方法设计的网络实时控制系统能够满足机器人实时、高效、灵活的技术特点。该方法的核心为基于UDP传输协议的网络数据补偿算法,通过对网络传输过程中丢失的数据进行实时在线补偿预测,降低了网络数据的丢失对系统的影响。实验结果证明该方法的有效性、合理性。

基于Internet的机器人控制中网络时延测试及分析

本文针对基于 Internet的机器人控制 ,首先分析了 Internet网络时间延迟的主要组成及其基本特性 ,然后介绍了网络时延测试实验的结果及其结论 ,最后研究了网络时延预估算法及其有效性.

基于Internet的机器人遥操作系统QoS策略与同步问题研究

基于Internet的机器人遥操作系统提供了进行网络控制系统(NCS和多媒体通信等学科交叉领域研究的良好平台和契机。服务质量(QoS)的概念起源于多媒体和远程通信领域，大量的文献表明，将NCS和QOS结合起来的研究和应用还很少。本文分析、研究了基于Internet的机器人遥操作系统作为NCS, Internet上的多媒体应用和实时系统等多学科的交叉领域所具有的特点，对该系统同步和协调问题及具有QOS意识的网络机器人遥操作系统体系结构进行了深入、广泛的研究和探讨。就现有的基于Internet的机器人遥操作系统存在的缺乏对网络可用带宽的适应、缺乏多数据流协调等问题，提出了一种针对网络机器人遥操作系统的端到端QOS自适应体系结构AeQTA o在Internet QoS整体工程尚未完全启动的情况下，AeQTA的目的是将QOS的方法和策略尽量移植到端系统上，在端系统上提供QOS配置接口，实施QOS驱动的控制和管理策略，实现最大的网络效率、最可能好的应用性能和合理的业务流间资源分配的和谐统一。从时钟同步、速率控制、拥塞控制、多传感器信息同步和端到端的调度等几个方面剖析了基于Internet的机器人遥操作系统的协调和同步问题。针对NC S系统的同步容限的量化问题，提出了NCS多传感器反馈中的同步距离的概念和定义。然后，根据基于公式的、TCP－友好的速率控制的基本思路，结合使用应用需求QOS和网络QOS两种尺度调节的基于主媒体流的表象同步方法，将多传感器信息同步和速率控制统一起来，提出了一种速率控制方法TTFRC，提高了系统的实时性和TCP－友好性。为了给基于Internet的机器人遥操作系统研究提供一个真实的实验环境，为相关的策略和算法提供验证平台，我们建立了一个开放的、灵活的、可移植的、可裁减的且成本低的MOMR原型系统。目前，该原型系统已经为基于Internet的机器人遥操作系统深入的理论研究和实际经验积累做出了很大贡献。并且，在此基础上，由中国科学院沈阳自动化研究所和香港中文大学合作，己于2402年1月通过Internet实现了沈阳—香港—密西根三地的MONM远程协作。力求控制工程和计算机网络工程等多学科的结合是本论文工作的努力方向。

A shortest path algorithm for moving objects in spatial network databases

One of the most important kinds of queries in Spatial Network Databases (SNDB) to support location-based services (LBS) is the shortest path query. Given an object in a network, e.g. a location of a car on a road network, and a set of objects of interests, e.g. hotels,gas station, and car, the shortest path query returns the shortest path from the query object to interested objects. The studies of shortest path query have two kinds of ways, online processing and preprocessing. The studies of preprocessing suppose that the interest objects are static. This paper proposes a shortest path algorithm with a set of index structures to support the situation of moving objects. This algorithm can transform a dynamic problem to a static problem. In this paper we focus on road networks. However, our algorithms do not use any domain specific information, and therefore can be applied to any network. This algorithm’s complexity is O(klog2 i), and traditional Dijkstra’s complexity is O((i + k)2).

广义预测控制方法在网络遥操作机器人系统中的应用

Internet网络的时变时延及网络数据丢包严重影响了遥操作机器人系统的操作性能,甚至造成系统不稳定。为了解决这一问题,提出一种新的基于Internet的遥操作机器人系统控制结构。通过在主端对给定信息加入时间标签获得过去的系统回路时延,采用多元线性回归算法,预测下一时刻系统回路时延,然后在从端设计一个广义预测控制器控制远端机器人,从而改善时变时延对系统性能的影响。应用广义预测控制器产生的冗余控制信息,降低了网络数据丢包对系统的影响。最后根据预测控制稳定性定理,推导出系统的稳定性条件。仿真试验结果表明,该方法能有效解决时变时延以及网络数据丢包引起的性能下降问题。

互联网上机器人的遥控理论与方法综述

给出了系统的研究模型,指出系统控制和设计必须考虑的3个关键问题:稳定性、透明性和时延处理.阐述了4个主要的稳定性分析方法:Lyapunov稳定性、输入输出稳定性、无源稳定性和基于事件的稳定性,总结了这些方法的优势和局限性.接着,给出了几种主要的控制策略,指出了现有控制方法的优缺点.最后,提出了进一步的主要研究方向.

网络机器人遥操作系统设计与实现

本文在分析了网络环境下机器人遥操作系统的结构的基础上,介绍了一套基于网络的移动机器人遥操作实验系统的设备组成及硬软件结构的设计和实现。系统设计简洁有效,网络虚拟机的设计和使用则极大地方便了遥操作研究的开展。

基于网络的机器人遥操作研究

本文在介绍了网络环境下机器人遥操作系统的结构的基础上,通过仿真实验、移动机器人遥操作定位实验和位置跟踪实验,证明了系统的可用性。为了避免移动机器人碰撞到其它物体,在遥操作中将机器人和周围物体的位置转换为力反馈信息,辅助操作者进行控制,实验证明了这一方案的简洁有效。

基于Agent的网络遥操作机器人系统控制研究

为了充分发挥智能机器人的自主性和人的主观能动性,实现通过网络遥操作非结构化环境下的智能机器人,提出了一种基于Agent的网络遥操作机器人控制系统结构,分析了控制系统中各部分的功能,给出了系统中各个Agent的实现方法。该控制方法已通过仿人形机器人的遥操作控制实验得到了验证。

网络遥操作机器人的任务产生方法研究

为了解决网络遥操作中操作者误操作问题,给出了一种在非结构环境下遥操作机器人的模糊控制方法,介绍了一种网络遥操作机器人控制系统结构,对任务产生器进行了设计,并以网络遥操作机械手抓取物品为例,通过实验验证了所设计方法的合理性。