机器人群体协作与控制的研究

本文针对多机器人系统,从群体的角度探讨多机器人协作、运行及控制机理. 包括 机器人群体协作与机器人社会的概念、应用背景,以及机器人群体协作与机器人社会系统的 研究目的、研究内容等,以建立机器人群体协作及控制研究的框架．     

移动机器人的发展现状及趋势

一、引言 　　机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。移动机器人是机器人学中的一个重要分支。早在 60年代,就已经开始了关于移动机器人的研究。关于移动机器人的研究涉及许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的、履带式、腿式的,对于水下机器人,则是推进器。其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为。第三,必须考虑导航或路径规划,对于后者,有更多的方面要考虑,如传感融合,特征提取,避碰及环境映射。因此,移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。对移动机器人的研究,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题,引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣,更由于它在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景,使得对它的研究在世界各国受到普遍关注。     

未知环境下基于意图推理的多机器人编队控制

设计了一种未知环境下基于意图推理的多机器人编队控制方法.该方法在机器人自身移动局部坐标系中通过观察其领航机器人,采用限定记忆最小二乘多步递推策略对领航机器人的运动趋势进行预测,估计出领航机器人的运动信息及机器人之间的相关信息,结合已有的编队控制律以及切线避障策略使机器人安全躲避潜在危险的同时实现多机器人之间的协调.该方法扩展性较好,仿真验证了其可行性.     

运动学约束情况下的移动机器人导航控制研究

对未知环境下的移动机器人导航与避障进行了研究。在导航的过程中考虑了移动机器人的非完整运动学约束。机器人采用三个距离传感器从三个方向实时探测环境中的障碍,其运动方向根据目标位置和传感器的探测数据进行实时规划。在本文设计的一种新的导航控制作用下,机器人在满足运动学约束的情况下可以实时跟踪奔向目标行为和避悼行为规划的路径,以接近最优的轨迹避开环境中的障碍并到达目标。仿真结果表明了该方法的有效性。     

架空线路绝缘子破损视觉检测研究

研究了架空线路瓷绝缘子破损视觉检测问题。基于瓷绝缘子局部区域特征,采用三层BP神经元网络从复杂背景中识别出目标绝缘子并定位,然后采用扫描分析绝缘子图像窗口纵向剖线模式的方法,判定绝缘子的完好状态,最后进行了仿真和实验。实验验证了绝缘子破损视觉检测方法的可行性。     

基于结构光立体视觉的焊缝测量

提出了一种基于结构光立体视觉的焊缝测量方法，并给出了一种简单的摄像机与激光器标定方法。它采用安装在机器人末端的两台摄像机和一只激光器构成测量系统，激光器发出的光束经平凸柱面镜变成光平面，在焊件上形成条纹。两台摄像机同步采集该条纹图像，结合机器人末端位姿与摄像机参数，对于条纹上的每个特征点可以获得三组空间坐标。对这三组坐标进行信息融合，可以更加精确的获得特征点的空间坐标。进行的V形焊缝测量与跟踪试验表明，该方法具有实时性好、测量精度较高、标定简单、可靠性高等特点。     

Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台的神经网络自适应控制

针对Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台,提出一种基于径向基函数（ＲＢＦ）神经网络的多输入多输出自适应隔振控制方法．考虑外界振动对Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台动态特性的影响,建立了隔振平台在工作空间中的动力学模型．推导出ＲＢＦ神经网络的权值矩阵、高斯基函数中心和宽度的在线自适应调节律,以使神经网络快速逼近系统的非线性动态函数．应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,证明了在扰动力和神经网络逼近误差有界的条件下,闭环控制系统滤波误差和ＲＢＦ神经网络各调节参数估计误差的一致最终有界．仿真结果表明,该控制方法能有效地抑制不同方向的低频有界振动.

     

考虑一类运行规则的两级生产线的可靠性分析

考虑运行规则的两级生产线的可靠性问题是加工系统中很重要的一类,本文对机器、缓冲 区及生产线的运行状态进行了深入的讨论,从机理上分析了生产线运行的状况,求出了机器在 正常和失效状态下的概率以及缓冲区处于不空状态下的概率,得到了分析这类问题的可靠性 指标.