具有智能行为的双汉堡包机器人

日本东京大学工业科学研究所的T.Ura教授和他的研究小组研制了一种称作“双汉堡包”的自主式水下机器人。该机器人不用操纵人员控制,能够根据自己的判断进行运动。 这是一种为开发自主式水下机器人的各种软件与硬件用的通用试验台,它由一台内装的计算机进行控制。机器人通过用附属的TV摄像机和超声波测距机判断周围的环境进行运动,它也可以使用视觉与音响通信设备。 在水下工作的机器人通常叫作自主式潜水器(AUV),美国和英国都在大力研究这种潜水器。日本已研制了6种型号的AUV,其中5种是用于探测工作的,但该机器人是第一个能执行需要进行复杂智能判断任务(包括固定作业)的AUV水下机器人。     

面向配电室智能监测的传感器巡检机器人设计

开发了一种用于配电室危险环境下的多元传感器移动巡检机器人。设计了满足配电室环境的机器人结构,使得巡检机器人具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便等特点。通过运动学分析,研究了机器人的差动能力和爬升能力。运用PTZ摄像机和控制系统将采集的图像和传感器数据传输通过IEEE802.11b/g传输到智能维护中心(IMC)。实验结果表明,该机器人能够在配电室内顺利移动,并能有效地对配电室环境进行智能监测。     

基于行为进化的智能保洁机器人模型

通过对神经网络的研究,采用双种群遗传算法（DPGA）来进化神经网络的权值,提出了一种智能保洁机器人模型。该模型模拟生物的行为规律,能够依据周围环境采取限定区域搜索或者广域搜索方式清扫垃圾。仿真实验表明了该模型的有效性,通过比较也体现了双种群遗传算法较之传统单种群遗传算法（SPGA）的优越性。     

机器人足球仿真比赛中碰撞后行为的研究

为了解决机器人足球比赛仿真系统中的死锁现象，详细讨论了机器人仿真比赛中的碰撞后行为。给出了机器人足球仿真比赛中的碰撞的模型，并针对每一种碰撞，提出了相应的碰撞后机器人速度的快慢和方向的计算方法。经过实际比赛的验证，提出的方法正确稳定可靠，显著改善了机器人足球比赛仿真系统中经常出现的死锁现象。     

基于行为检测的机器人安全保护方法

机器人是一类典型的信息物理融合系统,由软件控制的机器人行为存在多种形式的安全问题。为了避免这些问题,提出一种基于行为检测的机器人安全保护方法。行为检测是指通过检测机器人执行行为之前和之后的状态,判断机器行为是否安全。该方法针对硬件限制、稳定性和碰撞冲突3个方面的行为安全问题,支持机器人执行行为之前对其进行建模和检测,提出碰撞冲突检测算法ACD。基于AOP技术实现该安全保护方法。基于NAO机器人开展了若干场景的实验,结果表明该方法可有效检测出危害机器人安全的行为并及时做出相应动作补偿。     

微型足球机器人行为产生方法与实现

将整个赛场划分成10个区域,分析了机器人在活动区域的基本行为,确定了不同情况下的有利目标点和反应条件,建立了机器人行为触发机制。该行为产生方法将角色分配和行为产生相结合,使场上每个机器人随时都有明确的目标和行为,结构层次分明,实时性强,便于升级。     

基于神经网络的进化机器人组合行为方法研究

为了克服传统机器人设计方法存在的局限性,提高机器人的自适应能力,采用神经网络方法实现了进化机器人避碰、趋近及其组合行为学习,首先,提出了新的机器人模拟环境和机器人模型,结合了采用神经网络实现进化学习系统的方法。其次,对具有进化学习机制的机器人基本行为和组合行为学习系统进行了仿真,并通过仿真证明了新模型不要求环境知识的完备性,机器人具有环境自适应学习能力,还具有结构简洁、易扩展等特点,最后,对仿真结果进行分析与讨论,并提出了进一步研究方向。     

机器人足球智能体行为选择策略仿真研究

研究足球机器人供过传球的成功率,优化控制策略,在机器人足球比赛中,针对现有行为选择策略因不能综合全面地考虑场上复杂的影响因素,造成传球、带球和射门的失误率较高的问题。为提高球员带球的准确率,提出了一种模糊Q学习的行为选择决策机制。利用模糊算法全面地处理和评估场上的干扰和影响因素,做出最佳行为决策。并通过Q学习算法来修正模糊规则。采用上述算法的行为选择策略,增强了策略对动态环境的适应能力。在机器人足球世界杯2D仿真平台上对策略进行了仿真验证,仿真结果表明改进算法能够很好的改善智能体的射门、传球和带球的成功率。     

运输机器人行为建模的Petri网方法

针对建立运输机器人的精准行为模型所遇到的新困难,提出采用含禁止弧Petri网（PN）建立其行为模型。运输机器人行为有耦合、制约、异步等特点,采用含禁止弧的行为交互Petri网元模型以及token流动控制机制建模其行为。通过LabVIEW2012及Robotics模块,将Petri网模型转化为LabVIEW程序,在运输机器人平台进行行为验证。结果实现了运输机器人的行为与交互逻辑,具有行为辨识、决策与执行能力。验证了含禁止弧Petri网为运输机器人的行为建模提供了一种适用方法,建立的Petri网模型为运输机器人的相关行为设计提供模型参考。     

提高自由体操机器人动作协调性控制方法研究

本文介绍以凌阳SPCE061A单片机为核心的主控板,控制AX-12数字舵机所建构的自由体操机器人完成各种动作的控制方法。这些方法对提高机器人动作协调性方面的应用控制有一定借鉴参考价值。     

养老机器人的跌倒行为检测方法研究

随着人口老龄化的形势不断严峻,养老成为社会一个焦点话题.大多数年轻人选择背井离乡或者疲于工作,造成空巢老人数量不断增加.而在老人独处时发生安全隐患概率明显增大.本文以计算机视觉为基础,探讨老人独处时发生跌倒行为的现象的解决方案,介绍了特征提取和深度学习两种主流思路,详细说明了其发展和常用方法,同时对公开数据集进行利弊分...     

自主机器人多智能体软件架构及伴随行为机制

自主机器人是一类由计算机软件控制的信息物理系统,如何支持该类机器人在开放环境下的有效和协调运行,是自主机器人控制软件(control software of autonomous robot,简称CSAR)研究与实践面临的一项重要挑战.基于组织理论的思想,采用Structure-in-5的组织架构模式,提出了基于多智能体的CSAR的软件架构MaRSA(multiagent robotic software architecture),通过独立抽象CSAR的行为规划、分发、执行等软构件,并显式加强这些构件间的交互,从而为自主机器人行为的有效规划和协调实施奠定架构基础;提出了基于MaRSA架构的伴随行为机制,从因果性、时序性和按需性等3个方面建立了机器人观察行为和任务行为间的伴随关系,并基于分步规划和动态决策的思想,设计并实现了伴随行为的自主决策算法DAAB(decisionalgorithmofaccompanyingbehaviors).分别在仿真环境和实际机器人环境下设计了对比性实验,结果表明:与主流的反应式行为决策算法和BDI式概率决策算法相比较,基于MaRSA和伴随行为机制的DA...     

基于水质监测的船形机器人设计

随着现代工业的快速发展,环境污染对人们的日常生活产生了很大的影响,水污染是最严重的环境污染之一;为实现水质实时检测设计了一种船型机器人,该机器人采用双尾电机协调实现运动控制,并应用多传感器信息融合技术设计了智能水质检测系统;该系统以GPS为导航,搭载水质PH值、浊度、电导率、温度检测装置,实现了对指定水域水质的采集与分析,并将水质检测数据通过无线传输到上位机;实验结果表明,该环境检测船形机器人可大大减少人工检测的工作量,检测数据准确,具有一定的应用前景.     

园林景观与周边环境视觉协调性评估仿真研究

针对当前景观评估方法存在的评估准确性差、复杂度高的问题,提出基于模糊统计的园林景观与周边环境视觉协调性评估方法。对评估指标进行初选,其中大致包含园林景观和安全协调性、园林景观和人类视觉协调性、园林景观和生态协调性三部分。根据初选结果,确定景观与周边环境在质量方面的协调性评估指标、景观与周边环境在多样完整性方面的协调性评估指标、景观与周边环境在生态适宜性方面的协调性评估指标三个一级评估指标,并将各一级评估指标划分为若干二级指标。利用模糊统计法对各个评估指标赋予权重,设定指标权重判断的相关专家集合和专家对指标权值判定的区间,通过样本落影函数表征各个集值区间组合的集值统计序列,获取各指标权重值,对其进行归一化,并利用区间方差法对权重赋值可靠程度进行校正。根据二级评估指标赋值结果得到一级评估指标赋值结果,以此构建园林景观与周边环境视觉协调性评估模型。实验结果表明,所提方法评估准确率高、复杂度低。     

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.     

生物交哺行为启发的群体机器人搜集行为研究

为了提高群体机器人系统的整体性能,受生物系统中普遍存在的交哺现象的启发,在原来多机器人系统的基本行为的基础上,提出了一种引入交哺行为的多机器人协作机制。机器人依靠有限的感知能力和局部交互功能,以自组织方式执行目标搜集任务。机器人的内部状态变量反映其执行任务的情况以及对环境和其他机器人的评价。比较机器人的内部状态变量,可以判断是否需要交哺和交哺的方向性。主要目的是减少机器人之间的冲突,降低系统能量消耗的同时,提高机器人搜集目标的效率。最后通过计算机仿真实验以及与其他多机器人协作方法比较,分析该方法对提高系统性能的有效性。     

机器人行为协调机制研究进展

针对行为协调机制的三个实现方法:仲裁、命令融合和机器学习进行了较为详尽的综述,同时探讨了这一研究领域的发展方向和需要解决的问题.􀁱     

编队控制中的机器人行为与基于服务的运动行为结构设计

以基于位姿误差的虚拟目标跟踪为控制模式,提出了独立于编队控制与协作任务,但却适用于多移动机器人编队运动的基于服务的机器人运动行为结构,并对其基本运动行为与选择方法进行了设计.提出的基于服务的机器人行为结构借鉴了软件工程领域的面向服务的架构思想,具有可重用性.多机器人编队形成、改变等仿真与实验验证了本文所提方法的有效性.     

一种空间仿生柔性机器人设计与智能规划仿真方法

针对传统空间刚体机器人存在的自由度有限和环境适应性差等缺陷,基于生物体结构提出了一种受“尺蠖”与“蛇”启发的适用于空间在轨服务的柔性机器人。首先,搭建了柔性机器人原型样机,研究了镍钛形状记忆合金（SMA）驱动器的驱动特性,设计了可视化控制界面并通过实物实验验证了机器人原型样机的可操控性。然后,设计了一种基于所提柔性机器人结构的Q学习算法和相应的奖励函数,搭建了柔性机器人仿真模型并在仿真环境中完成了基于Q学习的机器臂自主学习规划仿真实验。实验结果显示机器臂能够在较短时间内收敛到稳定状态并自主完成规划任务,表明所提出算法具有有效性和可行性,强化学习方法在柔性机器人的智能规划与控制中具有良好的应用前景。