多移动机器人系统个体控制体系结构

本文面向多移动机器人系统,提出了一种适合于移动机器人个体的分层式体系结构, 包括系统监控层、协作规划层和行为控制层三个层次．其中系统监控层主要实现人对系统的 实时监控功能;协作规划层在与其它机器人相应层的交互过程中建立系统的分层式组织形式 ,合理快速地完成任务的分解和分配,实现了机器人之间的任务级协作;行为控制层主要采 用基于行为的方法实现具体的运动控制．该结构满足了移动机器人渐趋复杂的应用环境和日 益增大的系统规模的要求．     

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。     

五自由度立体视觉仿真平台设计与建模

从立体视觉与机器人控制集成的角度出发，建立了一个主动立体视觉跟踪和定位系统，用于柔性装配线中装配零件的运动跟踪和装配工位的精确定位。该系统具有五个自由度，其中三个是平移自由度，两个是转动自由度，该文针对平台的结构进行了运动学建模和分析，采用D—H方法建立了五自由度立体视觉平台的运动学模型，得到运动学的正解。在该运动学方程基础上开发了系统仿真平台，介绍了’系统仿真平台的设计原理和操作特点。该仿真平台验证了机构设计的正确性，验证了五自由度平台运动学分析的正确性。该仿真平台采用虚拟现实建模方法，建立了五自由度平台的三维立体模型和立体视觉跟踪运动物体的实验模型，具有良好的交互性和开放性。     

基于C-均值聚类的视觉监控背景图像构建算法

运动分割是视觉监控系统的关键环节,背景图像减除法是实现运动分割的常用方法,但需要静态背景的参考图像来初始化背景模型。而建立背景参考图像时,常难以控制进入监视区域的人或物体,不能净空场景,因此必须从动态场景中构建一帧反映被监视场景固定构成的背景参考图像。论文提出了一种基于C-均值聚类的视觉监控背景图像构建算法,实时构建灰度或彩色背景图像,实验验证了该算法的有效性。     

基于优化策略的混合定位算法

针对无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN)的应用需求提出一种基于优化策略的混合节点定位算法. 选择1-hop节点最多的点作为初始点, 利用多维标度(Multi-dimensional scaling, MDS)方法计算初始节点及其1-hop节点的相对坐标, 并将这些节点的坐标发送给周围未定位节点; 未定位的节点根据接收到的坐标与节点间的距离, 利用极大似然法估算自身的坐标; 最后通过坐标变换计算所有节点的绝对坐标. 在此基础上, 进一步提出将本文节点定位算法与集中式和分布式优化策略相结合来优化网络节点的估计坐标, 以提高节点定位精度. 仿真结果表明本文提出的算法是有效的, 能够较好地完成无线传感器网络节点的定位.     

一种基于局部感知的多机器人动态跟随方法

主要研究了未知环境中的多机器人系统的无碰协调跟随问题, 提出了一种跟随机器人的基于局部感知的多模式控制方法, 分为到达、旋转角度调整、跟随、避障和随机搜索五种模式, 其中跟随模式采用模糊距离调整与角度调整策略实现对领航机器人的跟随并尽量与之保持一定的距离, 当需要避障时, 切线约束的避障策略使得自主机器人安全躲避潜在的危险. 该方法降低了多机器人系统对通讯的依赖性, 易于扩展, 通过实验对有效性进行了验证.     

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。     

基于规则库的巡线机器人自主越障动作规划

在电力线巡检机器人的控制系统中,采用分层规划的方式,利用产生式推理从行为规划的层次上进行在线规划,生成行为序列,然后将生成的行为序列与离线规划出的知识库相结合,生成自主越障的动作序列,实现机器人越障的自动控制．本文探讨了整个越障规划的控制过程和规划方法,并通过实验验证了动作规划的可行性．