机器人队形控制中的二叉树方法

研究了机器人编队及队形变换的二叉树方法,创建二叉树的基队形,由基队形变换得到如菱形、楔形、横线、纵线等队形。采用二叉树方法创建的基队形具有实现时间短、速度快、良好的稳定性和鲁棒性等特点,仿真时间约为0.058 658 s。由基队形变换得到的适用队形也具有相同的性质。     

基于分解策略的多机器人编队控制方法

根据多机器人在不确定环境中编队智能行进控制的要求,以多移动机器人为对象,提出了一种基于分解策略的多机器人编队控制方法,将复杂的多机器人编队问题分解为若干组2个机器人之间的协调问题.建立了多机器人编队的基本队形模型,提出了基于主从方式的多机器人控制策略,根据基于行为的方法设计了机器人的基本子行为,通过带权值的各子行为的叠加合成得到机器人的最终行为,给出了机器人的速度调节方案.计算机仿真结果验证了该方法的有效性和可行性,具有较好的可扩展性.     

分离模块航天器自适应队形保持控制

针对分离模块航天器队形保持控制问题,采用模块航天器集群飞行动力学高精度模型,并考虑模块质量的不确定性和外部摄动干扰,设计了一种自适应队形保持控制器,实现了模块轨迹对标称轨道的跟踪,数值仿真验证了该控制器的有效性。     

足球机器人仿真比赛中的进攻队形设计及控制研究

为了加强足球机器人仿真5V5比赛前场的进攻,文章以增强进攻队员之间的动态协作配合为出发点,设计了"3+1"的前场进攻队形及其控制算法.该队形以当前小球位置为核心,根据小球位置计算出当前机器人应该抢占的卡位点;通过对每个机器人进行角色分配,进而使机器人在适当时机做出相应的进攻动作.仿真结果表明,加入"3+1"进攻队形控制后的策略在射门成功率、前场截球能力及防守能力上都有了较大改善.     

基于多目标遗传算法的机器人避障研究

提出了在势场法斥力场函数中引入目标点和障碍物的距离、障碍物和机器人的速度矢量及最小安全距离的一种新的动态势场(NDAPF)方法,建立了考虑运动路径长度、移动步数、动态相对距离的避障评价函数,进一步提出了根据遗传算法个体适应度不同情况下变异概率自适应调整的一个改进算法,利用多目标遗传算法(MOGA)对NDAPF。方法进行寻优．在一个移动机器人仿真平台中分别对传统的静态势场(TAPF)方法、无参数优化NDAPF和利用MOGA参数优化的NDAPF方法(MOGANDAPF)进行仿真实验,实验结果证明,MOGANDAPF方法可进一步应用于足球机器人避碰模型研究中．     

基于新的状态划分的多机器人围捕策略

提出了一种机器人队形矩阵的标识方法,设计了维数更少的状态空间.通过分析不同队形对围捕的利弊,设计了状态评价及强化函数,减少了由于感知区域划分不精细等因素对学习结果合理性的影响.通过仿真实验,验证了方法的可行性,并对存在问题进行了分析.     

基于模糊Q学习的多机器人系统研究

多机器人系统的行为学习是提高机器人适应能力的一种途径．在机器人行为学习过程中,难于得到比较理想的监督学习的教师信号,因此该文尝试采用强化学习方法来解决多机器人的行为学习问题．考虑到强化学习的学习过程较长,文章引入能体现人的经验的模糊推理规则来提高机器人的学习速度．针对机器人编队行为学习问题,首先对每一个行为建立一个较完备的模糊规则库,然后利用Q学习来调整行为融合的参数．最后以柱形、线形和菱形队形为研究背景,通过仿真实验可以看出经过一段时间学习后机器人在充满障碍物的环境中运动自如,各种队形总体上都保持良好,机器人具有一定的自适应性。     

基于离散事件系统的多机器人协调搜索控制研究

基于单机器人的局限性,提出了一种基于离散事件系统的多机器人协调搜索控制方法,并将此方法应用于多机器人在多房问的扫雷过程。通过理论分析,验证了基于自动机的离散事件系统这一理论应用于多机器人系统的防调搜索过程的可行性和正确性。     

基于人工免疫系统的多机器人追捕问题

为了提高追捕系统的鲁棒性并使追捕机器人快速地完成抓捕任务,提出了基于人工免疫系统的多机器人追捕系统,模拟免疫系统中B细胞的抗体间的相互作用,提出机器人行为决策的新颖算法,使得追捕机器人形成有效的包围圈,快速捕捉逃跑者.追捕系统中的逃跑者相当于免疫系统中的抗原,逃跑者的行为相当于抗原反应.追捕者相当于B细胞,其行为策略相当于B细胞产生的抗体.该算法用VC++2008进行了仿真,仿真结果得出它比人工势场追捕法更快,并且系统具有较强的鲁棒性,当其中一个或多个机器人出现故障,剩下的机器人仍然能够满意地完成追捕任务.     

基于网络模型的多机器人编队优化研究

多个机器人要形成一个稳定的队形,系统内必须有信息的传递和交换.根据多机器人的物理约束、信息交换和控制策略建立了多机器人编队的网络模型,提出了改进的粒子群多目标优化算法(MPSO),并利用该算法对多机器人编队系统实现了优化控制.从仿真结果看,6个机器人能快速地从三角形状变换到直线编队,且变换过程中没有相互的碰撞,队形误差也很小.     

Formation Feedback Applied to Behavior-Based Approach to Formation Keeping

Approaches to the study of formation keeping for multiple mobile robots are analyzed and a behaviorbased robot model is built in this paper. And, a kind of coordination architecture is presented, which is similar to the infantry squad organization and is used to realize multiple mobile robots to keep formations. Simulations verify the validity of the approach to keep formation, which combines the behavior-based method and formation feedback. The effects of formation feedback on the performance of the system are analyzed.     

Research on Multi-robot Coordination Searching Ignition Sources Approach

For the purpose of study on forecasting forest fire behavior, a probability approach was presented to search ignition sources by multi-robot coordination. Firstly, the environment map is built based on Bayes rules. Then, the probability searching strategy based on the environment map was designed. Every grid of the searching area was assigned searching expectation value, and robots selected the grid with the highest expectation value as its searching target. The simulation results show the search time reduces greatly, which proves the feasibility and validity of the given algorithm under unknown fire condition.     

具有通信时延的多机器人编队控制

针对通信约束条件下的多机器人编队控制问题,基于群集运动思想和一致性理论,提出了一种包含时延的分布式协同控制算法.首先,通过编队图及其矩阵表示,结合稳定性理论,用频域方法分析编队系统的稳定性,得到多机器人能形成期望编队的条件;然后,通过实验分析得到了最大允许时延与控制参数和拉普拉斯矩阵特征值的关系;最后,利用一个4机器人编队实例,验证了编队控制策略的有效性和结论的正确性.     

基于半马尔可夫对策的多机器人分层强化学习

在多智能体分层强化学习研究成果的基础上,考虑多机器人系统经常面临的通信困难问题(如水下环境),提出一种基于半马尔可夫对策的多机器人分层强化学习方法,通过引入对策论方法解决通信困难情况下多机器人学习问题。仿真实验结果表明了该方法的有效性。     

高层住宅现浇混凝土外墙外保温体系

结合工程实践,阐述了高层住宅现浇混凝土外墙新型外保温体系的优点、施工工艺,并指出内保温及先浇后挂外保温的不足。     

基于双幂次滑模的多机器人编队控制

本文研究了基于领航跟随法的多机器人系统编队控制问题.首先,基于队形约束,给出跟随者期望的轨迹,将编队问题转化为单个跟随者的轨迹跟踪问题.在此基础上,基于双幂次滑模趋近律,设计了跟随者的线速度和角速度控制器,保证了跟踪误差能够快速收敛到零,从而保证了编队队形的稳定.最后,通过仿真验证了所提方法的有效性.     

卫星运行轨道保持研究

在控制量已知的条件下,首先用遗传算法确定了卫星轨道保持所需初始状态量的范围,再用Newton-Raphson迭代法精确求得不动点,最后用胞映射法计算得到轨道保持不动点的吸引域。结果表明：只要控制量和状态量满足特定条件,卫星的运行轨道就能保持。     

基于双目视觉的机器人局部路径规划

目的提出移动机器人利用双目视觉在不确定的环境中实现自主避障和导航的一种新方法．方法以视觉信息为决策依据，利用神经网络对障碍物的屏幕坐标和实际相对坐标进行非线性映射，在避障过程中只考虑障碍物相对于机器人的运动及可能的碰撞方式，无需考虑机器人和障碍物的运动速度和运动方向．结果映射点偏离屏幕中心误差越大，障碍物距离机器人越远，确定避碰策略越困难；而当障碍物距离机器人较近时确定避碰策略较容易．该方法计算量少，运算时间短，提高了机器人的实时性．结论仿真试验表明此种方法能有效避开障碍物顺利到达目标点，并减少了计算规模，提高了实时性．