一种新的基于SOA 的多机器人协作分层体系结构

为了研究高效、通用和松耦合的多机器人协作体系结构,提出一种基于SOA（面向服务的架构）的分 层体系结构．在分层结构的基础上,以服务为组成元素,设计规范的多机器人SOA 协议与接口,在协作中实现对机 器人下层功能组件的透明封装和上层服务的灵活调用,可以有效避免异构对协作的影响,有利于系统的构建、扩展、 重组和维护．实验结果验证了技术的可行性和实用性．     

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.     

大规模多移动机器人合作任务的分布自主协作系统

以大规模多移动机器人觅食任务为背景,探讨了在分布式协作体系结构下系统任务级的协作与行为级的协调问题．提出了一种动态任务分配机制,在缩短任务完成时间的基础上减少了系统通信量并解决了任务死锁问题．同时,设计了一种基于预测的冲突消解方法,使机器人能够对动态障碍物进行精确避障．最后,通过仿真实验验证了上述方法的有效性．     

具有环境自适应能力的多机器人编队系统研究

对多机器人的体系结构进行了研究.采用时空表和时间控制器相结合的方法，解决多机器人间的协调协作问题.针对编队问题的具体特性，提出了基于环境的记忆学习方法，使多机器人编队系统具有较强的环境自适应能力.最后,通过仿真实验实现了整个多机器人系统,进一步验证了各个算法的可行性和有效性.􀁱     

基于传感器信息的多机器人任务分配研究

多机器人协作是当前机器人学和人工智能的研究热点之一。针对多机器人系统中的任务分配问题,提出一种基于集中式和分布式的混合式控制结构,在机器人得到传感器信息后,使用合同网协议来完成任务分配,最终实现多机器人协作。在player/stage仿真平台进行的实验表明:多机器人系统能够有效地进行任务分配与协作,提出的解决方案是行之有效的。     

基于SOA架构的企业应用集成技术研究

本文介绍了面向服务的体系架构SOA、及其结构模型,针对目前企业应用集成面临的问题,提出了一种面向服务的企业信息集成模型,介绍了面向服务架构的基本概念、基本工作原理,以Web Services为主要技术,提出了一种基于SOA的企业应用集成框架,利用SOA架构面向服务的思想和ESB总线技术给出实现企业应用集成的解决方案,并以此提出了一种新的面向服务的企业应用集成模型。该模型对企业应用系统采用封装的方法,保证了应用系统在集成平台中仍保持原先的安全稳定性。     

An improved PSO-based approach with dynamic parameter tuning for cooperative multi-robot target searching in complex unknown environments

Target searching in complex unknown environments is a challenging aspect of multi-robot cooperation. In this paper, an improved particle swarm optimisation (PSO) based approach is proposed for a team of mobile robots to cooperatively search for targets in complex unknown environments. The improved cooperation rules for a multi-robot system are applied in the potential field function, which acts as the fitness function of the PSO. The main improvements are the district-difference degree and dynamic parameter tuning. In the simulation studies, various complex situations are investigated and compared to the previous research results. The results demonstrate that the proposed approach can enable the multi-robot system to accomplish the target searching tasks in complex unknown environments.     

Multi-robot cooperation-based mobile printer system

This paper proposes a mobile printer system (MPS) based on multi-robot cooperation. The system consists of multiple mobile robots, a wireless LAN system, a graphic user interface (GUI), and a host computer. The GUI comprises a user input section, a task allocation optimization section, and a control and communication section. Its operation is as follows: a user draws a picture on an input window of the GUI, and then the host computer commands client printer-robots to reproduce the same on a paper in a finite time.To control multiple robots during this process, two kinds of multi-robot control architectures along with a collision-free arbitration configuration are proposed. One is a decentralized control architecture, which employs subsumption architecture based on behavior-based robotics. The robots continue to seek the nearest line and to draw it repeatedly until all lines are drawn. This architecture needs no pre-planning and is fault-tolerant. Another is a centralized control architecture, which employs an evolutionary algorithm (EA). The host computer optimizes the task (finding time-optimal path) allocation for each robot by using an evolutionary algorithm and sends the optimized job sequence to the robots. To minimize the elapsed time in drawing all the lines, an evolutionary algorithm with a representation of an individual suitable for the MPS is employed for the task optimization. This architecture can minimize the elapsed time effectively and offers the option of distance-optimality in addition to time-optimality.The proposed architectures are simulated and real experiments with three omni-directional robots are carried out to demonstrate the effectiveness and the applicability of the proposed mobile printer system.     

A learning particle swarm optimization algorithm for odor source localization

This paper is concerned with the problem of odor source localization using multi-robot system. A learning particle swarm optimization algorithm, which can coordinate a multi-robot system to locate the odor source, is proposed. First, in order to develop the proposed algorithm, a source probability map for a robot is built and updated by using concentration magnitude information, wind information, and swarm information. Based on the source probability map, the new position of the robot can be generated. Second, a distributed coordination architecture, by which the proposed algorithm can run on the multi-robot system, is designed. Specifically, the proposed algorithm is used on the group level to generate a new position for the robot. A consensus algorithm is then adopted on the robot level in order to control the robot to move from the current position to the new position. Finally, the effectiveness of the proposed algorithm is illustrated for the odor source localization problem.     

基于多模式交互的多移动机器人分布式合作系统

本文研究合作型多移动机器人系统的分布式控制方法.为了保证多机器人间合作的实 时性和高效率,采用了一种分组策略,并提出了将局部感知和组内通信相集成的多模式机器人 间交互方法.考虑到任务的复杂性和真实环境的非结构化特点,构建了将递阶规划技术与基于 行为的反应式控制相结合的递阶混合式协调结构,并采用有限状态机模型实现了规划层与行为 层的协调机制.合作垃圾清运的实验结果证明了上述方法的有效性.     

一种新的多智能体强化学习算法及其在多机器人协作任务中的应用

在多机器人系统中，评价一个机器人行为的好坏常常依赖于其它机器人的行为，此 时必须采用组合动作以实现多机器人的协作，但采用组合动作的强化学习算法由于学习空间 异常庞大而收敛得极慢．本文提出的新方法通过预测各机器人执行动作的概率来降低学习空 间的维数，并应用于多机器人协作任务之中．实验结果表明，基于预测的加速强化学习算法 可以比原始算法更快地获得多机器人的协作策略．     

一个面向复杂任务的多机器人分布式协调系统

基于多智能体系统理论, 研究在非结构、不确定环境下面向复杂任务的多机器人分布式协调系统的实现原理、方法和技术. 提出的递阶混合式协调结构、基于网络的通讯模式和基于有限状态机的规划与控制集成方法, 充分考虑了复杂任务和真实自然环境的特点. 通过构建一个全实物的多移动机器人实验平台, 对规划、控制、传感、通讯、协调与合作的各关键技术进行了开发和集成, 使多机器人分布式协调技术的研究直接面向实际应用, 编队和物料搬运的演示实验结果展示了多机器人协调技术的广阔应用前景.     

支持多领域动态数据集成的数据库网格系统

随着公有数据库资源的丰富,广泛分布的用户希望能够按需地、透明地访问和使用这些丰富的数据资源.DS_Grid(database grid)是一个采用SOA(service-oriented architecture)思想、支持多应用领域数据共享的数据库网格系统.系统采用一种P2P(peer-to-peer)多Chord(MultiChord)网格体系结构,实现数据资源的分布存储、查询处理和动态数据集成;基于文本相似性,可分领域地注册数据资源,实现资源的快速发现;根据领域本体知识和推理规则,实现基于语义的智能查询;采用多根节点多点维护的数据资源副本管理机制,提高系统可靠性;基于关键字过滤的数据集成策略,减少通信代价;采用分布式聚类技术,实现大数据量信息的概要显示.通过实验验证了DS_Grid中所采用的关键技术的可行性和有效性.     

一种面向服务的软件Agent设计模型

软件Agent的设计实现对于解决网络分布环境中的很多应用问题都非常重要。本文在基于事件处理的概念级软件Agent设计模型的基础上,针对Web服务的特殊要求,做出了相应的模型改进。首先对三个知识库进行了细化,然后给出了面向服务的软件Agent内部决策算法过程;考虑到Web服务对Agent协同的要求,还提供了软件Agent必须遵守的交互参考协议。     

基于协助校正方法的多机器人主动同时定位与建图

协作策略是多机器人主动同时定位与建图(SLAM)的关键。文中提出一种多机器人相互校正的协作策略, 称为协助校正。 该方法通过优化机器人对陆标的观测来提高定位与建图的精度, 共包括弱协助校正和强协助校正两种模式。 前者是一种间接的协助模式, 可应用于所有机器人自身定位均不准确的情形。 后者是一种直接的协助模式, 由自身定位精度较高的机器人主动校正其它机器人及相应陆标。 文中将这两种协助校正模式利用状态机统一到多机器人主动SLAM应用中。在仿真实验中将协助校正与其它多机器人主动SLAM方法进行对比以验证其精度优势, 并与单机器人主动SLAM对比以验证其导航代价极低的优势。最后在两台Poineer3-DX移动机器人上进行真实环境实验,实验结果证实协助校正方法可在实际应用中有效提高多机器人主动SLAM的探索效率和精度。     

基于生物刺激神经网络的多机器人编队方法

多机器人编队控制是多机器人协作领域的重要研究内容之一,如何实现多机器人朝同一目标移动的同时保持队形是多机器人编队的一个热点和难点问题。针对这一问题,提出一种新的基于生物刺激神经网络的多机器人动态编队方法,采用基于leader-referenced编队模型实时计算各机器人的虚拟目标位置,利用生物刺激神经网络进行机器人导航。最后进行仿真实验,实验结果表明该方法在实现多机器人实时避障并保持队形的同时,朝同一目标移动,而且可以很快实现队形变换,具有较好的实时性和灵活性。     

基于SOA的企业应用集成框架设计

针对目前企业应用集成面临的问题,介绍了面向服务架构（SOA）的基本概念、基本工作原理,以Web Service为主要技术,提出了一种基于SOA的企业应用集成框架。框架采用服务分层模型,具有敏捷性、松耦合、跨平台、分布式的特点,更能适应企业信息系统发展的需要。     

Service-oriented architecture for ontologies supporting multi-agent system negotiations in virtual enterprise

This paper offers a service-oriented architecture (SOA) for ontology-based multi-agent system (MAS) negotiations in the context of virtual enterprises (VEs). The objective of this paper is fourfold. First, it is to design a SOA which utilizes ontology and MAS to provide a distributed and interoperable environment for automated negotiations in VE. In this architecture, individual ontologies for both the VE initiator and its potential partners are constructed to describe and store resources and service knowledge. Second, a series of semantic ontology matching methods are developed to reach agents’ interoperability during the negotiation process. Third, correspondence-based extended contract net protocol is presented, which provides basic guidelines for agents’ reaching mutual understandings and service negotiation. Last, a fuzzy set theory based knowledge reuse approach is proposed to evaluate the current negotiation behaviors of the VE partners. A walkthrough example is presented to illustrate the methodologies and system architecture proposed in this paper.     

.NET下Web服务的开发研究

网络应用正从面向对象的架构向面向服务的架构方向转变,基于Web服务架构的开发模型顺应了从组件复用向服务复用转变这一未来软件发展的新趋势。本文以服务技术的发展应用为基础,探讨了.NET环境下的web服务开发,提出了基本实现思路。     

．NET下Web服务的开发研究

网络应用正从面向对象的架构向面向服务的架构方向转变，基于Web服务架构的开发模型顺应了从组件复用向服务复用转变这一未来软件发展的新趋势。本文以服务技术的发展应用为基础，探讨了．NET环境下的web服务开发，提出了基本实现思路。