机器人和软件人协同智能仿真方法与技术研究

面向新一代电力巡检机器人的发展需求,研究开发了机器人和软件人协同智能仿真方法与技术.首先建立了协同智能仿真的广义逻辑表达式模型,并设计了机器人和软件人协同智能仿真平台.最后进行了机器人和软件人协同智能仿真实验以验证所得结果的有效性和合理性.     

协同智能建模与协同智能仿真

当前,“系统建模与仿真”正在向复杂大系统的”协调化、智能化、集成化、网络化”建模与仿真的方向发展.在2009年在第四届“中国系统建模与仿真技术高层论坛”的特邀报告中提出,提高系统建模与仿真的“协调化、智能化、集成化、网络化”水平,研究开发“协同智能建模”、“协同智能仿真”的新方法、新技术、新系统.主要内容是:论述“系统建模与仿真”的发展方向,提出“协同智能建模与仿真”的概念理论基础、设计思想、总体方案、关键技术、开发策略,给出了应用实例.     

基于软件人架构的机器人设计与实现

以无人变电站移动巡检机器人为应用对象,运用"软件人"理论方法开展基于"软件人"架构的机器人系统设计:一方面,利用虚拟"软件人"为实体机器人建立软件模型,充分发挥"软件人"的拟人特性,构建"软件人"和机器人协同交互、融合共生的平行系统,通过"软件人"和机器人平行进化的智能算法实现"软件人"和机器人在线、实时、自动平行进化,在运行过程中不断提高机器人的性能;另一方面,利用"软件人"运行平台的高处理能力完成在机器人嵌入式系统中无法完成的一些智能算法,实现对实体机器人的实时作业并行、在线、实时地仿真。     

广义模型智能仿真软件人

当前,系统建模与仿真正在向复杂大系统的"协调化、智能化、集成化、网络化"建模与仿真的方向发展.于2008年在第三届"中国系统建模与仿真技术高层论坛"的特邀报告中提出,为了突破传统数学模型的局限性提倡"广义模型",提高系统仿真的智能化水平,引入"智能仿真",解决人的建模与仿真的难题.给出了"软件人"的概念,主要内容是论述"广义模型、智能仿真、软件人"的基本概念、理论方法、关键技术、研究开发及应用实例,在此基础上,提出并建议:研究开发基于"软件人"的拟人仿真系统.     

智能机器人仿真系统设计

智能机器人仿真系统,由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响,仿真系统设计主要都是以数学建模的形式化仿真为主,无法实现数学建模与场景实现协调仿真.为此,首先分析两轮移动机器人数学运动模型,然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块,以实现机器人控制的真实场景.仿真系统利用LabVIEW设计控制界面,并结合Robotics工具包的建模、计算和控制功能.仿真结果表明设计的平台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议.     

基于UML的多智能体建模分析方法研究

以多智能体系统机器人足球仿真比赛为研究背景 ,对Agent理论和结构模型进行分析 ,探讨了使用UML语言建立Agent模型与结构之间映射关系的方法 .通过对Agent的内部结构与行为的描述 ,实现了A gent建模与其软件建模的统一 .并在开发机器人足球仿真比赛队伍AFU2 0 0 4Agent软件的过程中成功地加以应用 ,为Agent的建模和设计实现开启了新的思路 .     

知识和数据协同驱动的群体智能决策方法研究综述EI北大核心CSCD

群体智能(Collectire intelligence,CI)系统具有广泛的应用前景.当前的群体智能决策方法主要包括知识驱动、数据驱动两大类,但各自存在优缺点.本文指出,知识与数据协同驱动将为群体智能决策提供新解法.本文系统梳理了知识与数据协同驱动可能存在的不同方法路径,从知识与数据的架构级协同、算法级协同两个层面对典型方法进行了分类,同时将算法级协同方法进一步划分为算法的层次化协同和组件化协同,前者包含神经网络树、遗传模糊树、分层强化学习等层次化方法;后者进一步总结为知识增强的数据驱动、数据调优的知识驱动、知识与数据的互补结合等方法.最后,从理论发展与实际应用的需求出发,指出了知识与数据协同驱动的群体智能决策中未来几个重要的研究方向.     

平行矿山: 从数字孪生到矿山智能

针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题, 本文融合智慧矿山理念、ACP (Artificial societies + computational experiments + parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术, 设计并实现了智慧矿山操作系统 (Intelligent mine operation system, IMOS), 为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案. 本文首先分析露天煤矿产业发展趋势; 国内外露天矿山智能化发展情况; 面向露天矿山无人化与智能化需求, 深度融合数字四胞胎理论, 设计了虚实融合的IMOS架构; 详细阐述了IMOS子系统架构与功能, 包括: 单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统; 并探讨了IMOS关键技术, 即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术. 该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案, 并能够迁移到不同矿区不同作业场景, 推动矿区智能化无人化发展, 减少人工干预从而降低安全风险, 大幅度降低人工成本, 提高生产作业效率, 并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑.     

通信系统链路级仿真软件比较及仿真应用优选

研究通信系统仿真及仿真工具软件的基础上,概括了通信系统仿真的分层观点.并主要对通信系统链路级仿真深入研究.对目前在科研机构和大学广泛应用的通信系统链路级仿真软件MATLAB/SIMULINK,SestemView,ADS,SPW,COSSAP等软件的特点、适用范围进行了总结.为加快通信系统快速发展,主要针对各软件的应用领域、半实物仿真、HLA互联方面等做了比较.以仪表着陆系统(ILS)的链路级仿真为例,对两种软件的应用进行了比较和优选.将为科研人员及通信系统设计工程师对通信系统链路级仿真软件的优选提供参考.     

机器人多级自适应控制器的设计与数字仿真

本文提出了用多级自适应控制的方法实现机器人关节系统的自适应控制,并给出了两级自适应控制器的设计方法.最后以某机器人关节系统为对象对两级自适应控制器进行了仿真分析.