分布式多机器人通信仿真系统

针对目前多机器人通信仿真系统较少的问题,进行了多机器人通信仿真系统的设计研究．提出的多移动机器人通信仿真系统设计方案,侧重于反映通信网络的拓扑变化情况,以及多个机器人之间是如何进行通信的．仿真系统预留了机器人控制算法的接口,便于结合机器人避碰、任务分配、连通覆盖等进行综合研究．多机器人覆盖研究是目前多移动机器人和无线传感器网络中的一个研究热点,针对这个问题,采用了虚拟力分配策略,使得多机器人在保持连通性的同时尽可能大地覆盖某一区域,最后以六边形覆盖为约束条件进行了区域覆盖,并实现了该仿真系统的原型．实验表明,该仿真系统能准确地模拟多机器人在保持相互通信的情况下,达到最大化的区域覆盖．证实了基于虚拟力覆盖策略的有效性．     

一种星球探测系统多机器人通信机制研究

分析了一种可重构星球探测系统中多机器人通信的特点．根据多机器人系统的功能要求，在TDMA（时分多址）分时共享信道原理和击鼓传花机制的启发下，提出了一种新颖的多机器人无线通信机制．详细介绍了该通信机制和通信协议．仿真和通信实验同时验证了该机制的可行性和实用性．     

一种簇结构下的多移动机器人通信方法

针对集中式通信方式的不足,提出一种基于簇的多移动机器人通信方法.通过周期性地发送识别消息,建立簇结构并形成机器人通信网络.采用层次结构管理机器人,可以有效地降低通信网络的负载.在多移动机器人团队上进行了簇结构重构和数据传输实验,结果证明该通信方法具有良好的实用性.     

基于KQML语言的多自主移动机器人仿真系统

用JAVA语言开发了栅格环境下的多自主移动机器人仿真系统,通过KQML语言通信模拟了多个自主的移动机器人,机器人的自主性主要体现在自主感知环境和自主进行路径规划、任务执行和安全导航等工作．该仿真系统具有平台无关性、地图无关性、算法无关性以及机器人配置的无关性,为多自主机器人系统的研究提供了一个可借鉴的平台．     

多机器人系统的研究现状

介绍了多机器人系统的研究进展及现状,对该领域内的主要内容(思想源泉、体系结构与控制、通信、学习、可重构机器人)的研究现状作了分析和介绍,还提出了一些未来值得研究的议题。     

基于一致性理论的多机器人系统队形控制

首先回顾了多机器人系统队形控制方面的成果；然后提出一个多机器人队形控制的模型．该模型可描述多机器人之间相互作用固定和动态切换两种通信拓朴结构，也能描述多机器人系统队形的分布式控制方法和基于leader的控制方法，还能表示多机器人系统奔向目标点的行为，在此基础上，利用一致性理论，对系统的稳定性条件进行分析．最后通过仿真证明了该方法的有效性．     

自重构机器人系统中任务规划策略研究

在自重构多机器人系统中，机器人控制需要解决的关键问题是系统的任务规划和多机器人的协调控制。其中，任务规划是高层的组织与决策机制问题，指如何组织多个机器人共同完成任务，实现机器人系统资源的优化配置。本文通过建立一种多机器人系统的模型，结合集中规划的决策方法，实现自重构机器人系统任务规划的优化问题。仿真结果表明，该方法是可行的。     

基于簇的多移动机器人通信系统*

针对多机器人分布式通信的特点,提出一种基于簇的多移动机器人通信系统。周期性地发送识别信息构建多机器人簇结构,可以有效地降低通信网络的负载;通过底层截获网卡数据包来接收信息,并采用一种链路修复机制提高了通信网络的健壮性。在MORCS-2多移动机器人团队上进行的实验表明,机器人之间可以有效地进行簇的组建和重组,该系统有良好的实用性。     

基于网络的自重构机器人重构路径研究

文中针对自重构机器人的重构问题提出了一种基于网络的分析方法.自重构模块机器人"AMOEBA-I"的9种不同构形组成了一个构形网络.机器人的每种构形被看成带有权值的有向构形网络中的一个节点.一种构形向另一种构形的转换可描述为一条非负值的有向路径.将图论应用于构形变化的分析,根据构形的拓扑信息相应定义了重构路径、可重构矩阵和路径矩阵.在此基础上,将图论中的算法应用于重构路径的计数和最佳重构路径的选择.数值分析与仿真实验结果验证了该方法的可行性.同时,该方法还可以用于其他自重构机器人的构形控制与自重构规划.     

机器人系统的操作能力与树型可重构的机器人研究

本文从机器人关节力矩和末端夹力的受限情况出发，提出了一个操作能力的概念，研究了单机器人和多机器人系统的操作能力，以此为依据，进一步讨论了作者提出的树型可重构机器人，这种机器人可以通过变化自身结构来改变其操作能力，以适应任务的变化，通过一个仿真实例说明了这种树型可重构机器人的有效性。     

基于ZigBee的多机器人通信系统的设计

为解决多机器人协作的问题,设计了可以让机器人之间基于ZigBee网络进行通信的通信方案。机器人硬件系统中引入了ZigBee节点,多个机器人依赖ZigBee形成一个星型网络,每个机器人可以通过中心节点保持通信。实验结果表明,机器人之间可以可靠地进行通信,能够显著提高机器人的工作效率。     

Rapid response manufacturing through a rapidly reconfigurable robotic workcell

This article describes the development of a component-based technology robot workcell that can be rapidly configured to perform a specific manufacturing task. The workcell is conceived with standard and inter-operable components including actuator modules, rigid link connectors and tools that can be assembled into robots with arbitrary geometry and degrees of freedom. The reconfigurable “plug-and-play” robot kinematic and dynamic modeling algorithms are developed. These algorithms are the basis for the control and simulation of reconfigurable robots. The concept of robot configuration optimization is introduced for the effective use of the rapidly reconfigurable robots. Control and communications of the workcell components are facilitated by a workcell-wide TCP/IP network and device-level CAN-bus networks. An object-oriented simulation and visualization software for the reconfigurable robot is developed based on Windows NT. Prototypes of the robot workcells configured to perform the light-machining task and the positioning task are constructed and demonstrated.     

一种改进多机器人分布式滚动路径规划算法

针对多移动机器人全局静态环境未知的路径规划问题，采用了一个全局性能指标，在保证路径较优的情况下，最小化机器人的停顿时间，提出机器人之间以修正局部路径为主的协调策略。根据多机器人滚动路径算法的原理，设计了改进的多机器人分布式滚动路径规划算法。在已有仿真系统上进行测试，比较了所提出的协调策略与改变机器人移动速度协调策略对性能指标的影响。仿真结果表明，静态环境未知情况下，机器人可以并行规划各自的协调路径。     

自重构机器人的自组织变形

本文深入研究了自重构机器人实现自组织变形的基本方法．首先根据自重构机器人 系统结构的基本特征提出一种描述模型，可以对各类模块化自重构机器人的拓扑结构进行统 一描述．然后提出一种建立在全离散的局部智能基础上的自重构机器人的自组织变形策略， 通过建立适当的模块运动规则和规则进化使机器人由局部自主运动产生全局系统自组织的结 果．     

可重构分组密码处理结构模型研究与设计

随着信息技术的发展和网络规模不断扩大,网络通信等应用对数据加解密处理提出了更高的要求,可重构计算是将可重构硬件处理单元和软件可编程处理器结合的计算系统.因此采用可重构计算技术来设计密码处理系统,使同一硬件能够高效灵活地支持密码应用领域内的多种算法.同时满足了密码处理对性能和灵活性的要求,提高了密码系统的安全性.论文在分析分组密码算法处理结构的基础上,结合了可重构结构的设计思想和方法,提出了一种可重构密码处理结构模型RCPA,并基于该模型实现了一款验证原型.原型在FPGA上成功进行了验证测试并在0.18μm CMOS工艺标准单元库下进行逻辑综合以及布局布线.实验结果表明,在RCPA验证原型上执行的分组密码算法都可达到较高的性能,其密码处理性能与通用高性能微处理器处理性能相比提高了10～20倍;与其他一些专用可重构密码处理结构处理性能相比提高了1.1～5.1倍.结果说明研究的RCPA模型既能保证分组密码算法应用的灵活性又能够达到较高的性能.     

基于ZigBee技术的F180足球机器人通信系统设计

ZigBee是一种新兴的短距离、低数据传输速率、低功耗、低复杂度、低成本的无线网络通信技术。本文应用ZigBee技术设计了一个适用于足球机器人系统的无线通信系统,并通过实验验证了设计的可行性。     

基于ZigBee技术的F180足球机器人通信系统设计

ZigBee是一种新兴的短距离、低数据传输速率、低功耗、低复杂度、低成本的无线网络通信技术。本文应用ZigBee技术设计了一个适用于足球机器人系统的无线通信系统,并通过实验验证了设计的可行性。     

Master-followed Multiple Robots Cooperation SLAM Adapted to Search and Rescue Environment

The master-followed multiple robots interactive cooperation simultaneous localization and mapping (SLAM) schemes were designed in this paper, which adapts to search and rescue (SAR) cluttered environments. In our multi-robots SLAM, the proposed algorithm estimates each of multiple robots’ current local sub-map, in this occasion, a particle represents each of moving multi-robots, and simultaneously, also represents the pose of a motion robot. The trajectory of the robot’s movement generated a local sub-map; the sub-maps can be looked on as the particles. Each robot efficiently forms a local sub-map; the global map integrates over these local sub-maps; identifying SAR objects of interest, in which, each of multi-robots acts as local-level features collector. Once the object of interest (OOI) is detected, the location in the global map could be determined by the SLAM. The designed multi-robot SLAM architecture consists of PC remote control center, a master robot, and multi-followed robots. Through mobileRobot platform, the master robot controls multi-robots team, the multiple robots exchange information with each other, and then performs SLAM tasks; the PC remote control center can monitor multi-robot SLAM process and provide directly control for multi-robots, which guarantee robots conducting safety in harsh SAR environments. This SLAM method has significantly improved the objects identification, area coverage rate and loop-closure, and the corresponding simulations and experiments validate the significant effects.     

A new approach of formation navigation derived from multi-robots cooperative online FastSLAM

A new formation navigation approach derived from multi-robots cooperative online FastSLAM is proposed. In this approach,the leader and follower robots are defined.The posteriori estimation of the leader robot state is treated as a relative reference for all follower robots to correct their state priori estimations.The control volume of individual follower will be achieved from the results of the corrected estimation.All robots are observed as landmarks with known associations by the others and are considered in their landmarks updating.By the method,the errors of the robot posterior estimations are reduced and the formation is well kept.The simulation and physical experiment results show that the multi-robots relative localization accuracy is improved and the formation navigation control is more stable and efficient than normal leader-following strategy.The algorithm is easy in implementation.