多智能体模型在多机器人网络遥操作中的应用

通过Internet网络操作远端的机器人可以扩展人类的控制能力,但系统的复杂性和不确定性使如何更好地表现其良好性能成为目前的热点问题。通过对多机器人网络遥操作系统控制模式分析,阐明了以智能体技术为支撑,实现操作者智能与机器人局部自主能力的结合,完成多操作者多机器人Internet网络遥操作任务。在对多智能体技术概述基础上,重点分析智能体之间的联结特点,建立具有公共属性的智能体模块化层次结构,给出各模块的功能描述。在此基础上,实现基于多层分布式黑板模型和智能体节点的多机器人网络遥操作系统体系结构。最后设计一组辅助医学操作试验,通过测试实时避碰智能体的工作状态和效率验证了多智能体结构框架下多机器人网络遥操作的可行性和有效性。     

基于黑板模型的排球机器人动作规划

基于黑板模型设计了排球机器人动作规划框架,并将动作规划中的各个子任务定义为智能体。由黑板激活相应的智能体进行子任务求解,从而完成排球机器人的击球动作规划问题。此外,考虑到排球任务的特点,以机械臂的可操作度作为评价函数,选取最优的机械臂构形。最后,采用MatlabSimulink对平面3连杆机械臂的击球问题进行了仿真研究,得到满足可操作度指标下的最优击球动作。该仿真的实现过程体现了基于黑板模型及多智能体技术的思想。     

基于多智能体的制造系统生产控制建模研究

为提高制造系统生产控制的性能,建立了基于多智能体系统的混合控制模型.该模型把生产控制系统分为管理智能体层、单元智能体层和执行智能体层.管理智能体层负责调度和协调各单元智能体,并对所有智能体进行管理;单元智能体层中的各单元智能体间通过公用数据库相互协作;执行智能体对制造系统内的硬件负责,它们根据局部的本地资源信息及当前状态,接收发布的任务,并对其求解.同一层次的智能体之间是分布式结构.采用基于多智能体的混合控制模式,提高了制造系统生产控制的实时性和灵活性.通过激光拼焊生产系统中的试验,验证了该模型的有效性.     

自重构机器人硬件平台设计和突现控制算法研究

根据自重构系统的主要特点，设计了一种新型的同构阵列式模块化自重构机器人M—Cubes；基于多智能体分布式体系的控制结构，构造了多智能体的模块化自重构机器人实验平台，并给出了实验平台的设计策略、单智能体的结构设计、控制系统的硬件设计、单元模块的基本运动和机器人系统运动规划策略。利用Java3D开发了一个仿真环境，可以对控制算法进行测试评估。该试验平台的构建为进一步研究自重构机器人的控制变形算法提供了一个很好的测试平台。通过自重构机器人软硬件的评估，为进一步开发软硬件提供了一个参考度量。     

基于支持矢量机回归的机器人视觉系统定位精度

如何提高工业机器人视觉系统在不确定性动态环境中的定位精度是机器人完成复杂任务的一个关键技术问题.针对采用单摄像机的机器人和基于位置的视觉伺服控制存在的精度问题,提出一种将基于模型控制方法和基于智能计算方法相结合的方法,以面向小样本原理的支持矢量机回归来构建控制系统误差校正模型,应用该模型对机器人末端在同一个平面上的定位...     

基于LPC2114的FIRA足球机器人车体控制系统的设计

足球机器人融合了计算机视觉、模式识别、决策对策、无线电数字通讯、自动控制和最优控制、智能体设计、电机传动等多项技术,具有极高的研究价值。设计了基于LPC2114微处理器的FIRA足球机器人车体控制系统,简化了系统设计,提高了系统性能,满足微型足球机器人的控制要求。     

基于多智能体的智能控制系统通信机制研究

智能化控制是控制科学的主要发展方向之一,其中基于多智能体的智能控制系统是当前智能化控制应用研究的热点。针对智能化控制系统的通信机制问题展开研究,提出了agents间通信的信息格式,建立了一般的智能控制系统多主体通信模型,描述了智能控制系统信息通信和处理过程,为基于多智能体的智能控制系统的实现奠定基础。     

应用智能代理的移动机器人网络控制系统

针对互联网的传输特点,提出了机器人远程控制的可行性方案,构建了基于互联网的机器人的远程控制系统。通过对智能代理特点分析、功能及逻辑结构设计,建立了移动机器人网络智能代理系统。利用基于Java的J2EE组件技术实现了网络控制系统及与机器人控制系统的无缝对接。该网络控制系统适于不同的远程用户对机器人的进行控制,系统具有易用性、自主性和平台无关等特点。     

数据中心智能巡检机器人管理平台自主控制方法

巡检机器人在大数据扰动下存在控制精度不高的问题,为了提高数据中心智能巡检机器人管理和自主控制能力,提出基于多传感参数辨识和模糊控制的数据中心智能巡检机器人管理平台自主控制方法。在不同载荷质量参数下采集并组合机器人的耦合系数刚度、主臂运动意图等信息,得到结构参数融合函数,建立智能巡检机器人管理平台的参数优化解析模型,结合模糊PID控制方法进行智能巡检机器人的参数调节,构建误差反馈控制进行智能巡检机器人的参数修正,在数据中心根据信息融合结果获得载荷的质量参数,实现对巡检机器人管理平台自主控制。仿真结果表明,采用该方法进行巡检机器人管理平台控制的智能性较好,参数辨识能力较强,提高了机器人控制的稳定性和精度。     

基于强化学习的机器人操作手轨迹规划方法研究

由于机器人操作手具有高度非线性、强耦合和变结构的动态特性,因此,利用传统控制理论很难实现对机器人操作手的有效控制.文章对基于径向基函数网络的强化学习在机器人操作手的多智能体环境中的轨迹规划进行了研究.仿真实验结果证明了研究方法的可行性.     

一种串联机械臂通用位置逆解方法研究

提出一种实用的机械臂位置逆解在线计算方法,对冗余及非冗余串联型机械臂问题均有效。它的建立过程规范且简单,很容易用于机械臂的嵌入式控制器实现。以此为基础,我们又开发了基于ARM7处理器的机械臂模型HN-8以检验这个方法。文中列出部分实验数据及对比结果,对基于这种方法进行机械臂控制实验具有指导意义。     

基于 PI 控制策略的生产线搬运机械手电气控制系统设计

机械手运动过程相对复杂,而各机构的运行力量会对机械手控制造成影响,导致机械手电气控制效果较差,为此设计基于 PI 控制策略的生产线搬运机械手电气控制系统。在系统硬件部分,重点设计电源模块、数据存储模块和电机驱动器;在系统软件部分,对生产线搬运机械手进行运动学建模,采用 PI 控制策略建立控制模型,以此实现生产线搬运机械手电气控制。实验结果表明,该系统稳定性较好、运动精度高,并且在各个功能的控制上花费的时间较少,有效提高了机械手电气控制效果。     

柔性机械臂结构-控制耦合特征的实验研究

利用柔性机械臂主动控制实验装置以及相应的动力学参数测试系统 ,采用光电编码器、加速度计和应变片分别检测柔性臂的大范围运动、末端振动及驱动力矩 ,对柔性机械臂结构 -控制耦合特性进行了研究。实验结果发现 :1)由于结构与控制系统的耦合 ,改变了柔性机械臂的第一阶振动频率 ;2 )在实现规定运动时 ,不同结构的柔性机械臂的驱动力矩形式明显不同 ;3)柔性机械臂的驱动力矩具有随伺服驱动系统工频的脉动现象。验证了柔性机械臂结构与控制系统之间存在相互作用 ;指出采取结构 -控制一体化设计方法是提高柔性机械臂性能的一个重要手段。     

基于多Agent可重构机器人控制方法的研究

根据多Agent理论中的协商，合作机制和可重构机器人结构的分布性，将集中式的机器人控制分配到一组关节Agent中，每个Agent控制机器人的一个关节，使用这种分布式方法，得到了一种新的通用机器人控制方法，即将关节机器人的复杂控制转换为多个简单子系统的控制，该方法可应用于具有不同构型的机器人系统，特别适用于可重构模块化机器人的控制，利用微分运动理论提出了一种新的决策方法，便于Agent之间的合作与协商，仿真实验结果表明该方法是一种可行的机器人控制方法。     

多关节机械腿的控制系统设计

为解决机械腿的变速运动控制问题,将机电一体化技术应用到多关节机械腿的控制当中.开展了基于多关节机械腿的运动控制分析,建立了变速方式和机械腿运动速度之间的关系,提出了一种可选择的变速控制方法,并在此基础上对系统响应时间、运行误差等进行了评价.多次试验结果表明,本系统具有良好的控制稳定性.     

基于嵌入式系统的智能机械臂控制系统设计

通过采用ARM9微处理器和Windows CE.NET嵌入式操作系统,设计了一套嵌入式智能机械臂控制系统.为了满足系统的便携性要求,将该系统分为移动控制终端和机械臂控制端两部分,模块之间通过nRF24L01实现高速无线数据传输.该控制系统的应用软件和无线模块驱动程序都是基于Windows CE.NET的嵌入式操作系统开...     

车载机械手系统的重心控制

就移动机构上安装机械手的机械手／车辆系统提出了一种用分解运动的方法,通过控制系统的重心,防止机械手／车辆系统倾倒的控制方案。给出了系统的控制原理框图,并通过一个自由度车辆上安装两个自由度机械手系统的实验对方案的可行性进行了验证。     

漂浮基柔性空间机械臂协调运动的非线性鲁棒自适应控制

针对具有外部扰动与参数不确定或未知的情况,讨论漂浮基柔性空间机械臂系统的协调控制与柔性振动抑制问题。基于假设模态法对柔性臂杆进行近似描述,并利用第二类拉格朗日方程与系统动量守恒关系,推导带外部扰动的漂浮基柔性空间机械臂系统的动力学方程。以此为基础,提出漂浮基柔性空间机械臂系统协调运动的非线性鲁棒控制与非线性鲁棒自适应控制方案。此两种控制方案均可克服外部扰动对系统的影响,控制漂浮基柔性空间机械臂系统载体姿态与机械臂各关节铰完成期望的协调运动,同时有效地抑制了臂杆的柔性振动。除此之外,非线性鲁棒自适应控制方案还可以解决系统惯性参数不确定或未知的问题。系统数值仿真结果证实了所提控制方案的有效性和可行性。     

Tracking control of a three-wheeled omnidirectional mobile manipulator system with disturbance and friction

This paper proposes a tracking control method for a three-wheeled omnidirectional manipulator system (OMMS) with disturbance and friction. The OMMS is separated into two subsystems, a three-wheeled omnidirectional mobile platform (OMP) and a selective compliant articulated robot for assembly (SCARA) type of manipulator. Therefore, two controllers are designed to control the OMP and the manipulator system. Firstly, based on a kinematic modeling of the manipulator, a kinematic controller (KC), combined with an integral sliding mode controller (ISMC), is designed for the end-effector of the manipulator to track a desired trajectory with the desired angular velocity vector of links. Secondly, a differential sliding mode controller (DSMC) based on a dynamic modeling of the OMP with force external disturbances is proposed to obtain control inputs moving the OMP so that the manipulator tracks the desired posture without singularity. The system stability is proven using Lyapunov stability theory. The simulation and experimental results are presented to illustrate the effectiveness of the proposed controllers in the presence of disturbance and friction.     

基于nRF905的气动肌肉机械手远程遥控实现

为了实现气动肌肉机械手远距离遥感控制,设计了一种基于nRF905无线收发芯片和C8051F020单片机的远程遥控系统,根据人体手臂结构和运动方式特点搭建了一种多自由度气动肌肉机械手样机,并将远程遥控系统作用于气动肌肉机械手样机上,最后对远程遥控系统的控制区域和气动肌肉机械手关节运动进行了实验研究。实验结果表明,该远程遥控系统在室外700 m和室内100 m区域内能够较好的对气动肌肉机械手进行远程控制,并且运行可靠。