红外传感器在教育机器人避障电路设计中的应用

红外传感器在家用电器遥控和机器人避障方面有着广泛的应用,笔者根据红外传感器的这一特性设计出一款教育机器人避障电路,介绍了红外传感器在机器人避障电路中的应用,给出红外传感器与单片机系统的硬件接口电路和避障软件的编程思路,并通过测试,得出了影响红外传感器避障的相关因素,并提出了改进的方法和措施.     

机器人足球比赛防守与进攻队形转换的研究

随着机器人足球的发展,机器人防守和进攻的队形对于比赛显得尤为重要.为了加强机器人足球比赛中的防守和进攻,文章通过分析足球在不同区域时防守队形的选择、防守与进攻的队形转换、以及在极端情况下剩余机器人的有效利用等几个问题,研究和设计机器人防守和进攻队形转换的算法和策略.机器人队形的选择采用人性化的方法,大大提高了队形的形成...     

基于ARM的轮式机器人避障系统设计

为了提高轮式机器人在未知环境中的避障性能,采用ARM控制器,结合多传感器融合技术和模糊控制技术,对轮式机器人避障系统进行了研究。利用多路传感器采集未知环境中搜索范围内的障碍物距离信息,根据不同的距离信息来制定具有避障功能的模糊控制算法,进而控制轮式机器人的运动状态。实验中,根据轮式机器人反馈的信息不断调整参数,以达到准确避障。实验结果表明:所提方法能够有效地解决轮式机器人在未知环境中的避障问题,在无人驾驶方面具有广泛的应用前景。     

自动避障和火焰搜索在智能灭火机器人中的实现

针对目前已有的硬件条件,从硬件和软件两方面描述了自动避障和火焰搜索在智能灭火机器人中的实现方法.现场运行实验表明,该系统能够较好地实现灭火机器人的自动避障和火焰搜索.     

模糊控制在机器人超声避障系统的应用

本文介绍模糊控制技术与智能轮椅机器人超声波避障技术相结合的应用.本系统使用超声波的探测距离作为输入信号,经模糊控制技术处理后,输出机器人左右轮的转动速度来实现超声波避障.在MATLAB环境下开发模糊控制器并仿真出模糊控制策略.在智能轮椅机器人超声避障系统中得到成功应用.     

基于生存理论的非完整约束轮式机器人高速避障控制

轮式移动机器人现有的避障控制方法大多需要在避障过程中进行减速处理, 会影响移动效率. 鉴于此, 将生存理论应用于轮式移动机器人的反应式避障控制. 分析非完整约束轮式机器人的仿射非线性系统模型和约束条件, 利用弹性边界升维和控制模型退化的方法给出系统的生存性设计, 并利用最优化方法得出机器人高速避障控制器. 最后通过仿真实验, 表明了轮式机器人高速避障控制的有效性.

     

考虑障碍环境下的多机器人编队控制研究

编队和避障控制是机器人路径规划设计中的典型问题,文中提出了将leader-following法和人工势场法相结合的方法,来更好地完成多机器人在未知环境下的编队和避障控制。之前的研究只将leader-following算法用于多机器人的编队控制,而文中提出此方法也可以用于多机器人系统的避障控制。基于leader-following法,多机器人能自动编队并保持队形;而结合人工势场法,多机器人可以保持队形行进,在遇到障碍物的情况下变换队形避障,在避障后恢复原队形,最终到达目标。通过仿真实验证明,该算法实现了多机器人在未知环境下的自动编队和避障,从而证明了leader-following算法可以用于机器人的避障控制。     

基于双目视觉的移动机器人避障算法仿真研究

针对当前超声波定位的机器人避障技术中,只能感知外围的单一信息,在多机器人通信或者外围存在信号串扰的前提下,信息转化测距结果存在较大误差,存在避障盲区的问题,提出一种视觉多图像信息融合的机器人避障算法,通过双目立体视觉采集机器人的实际图像信息,运用像素自适应融合方法最大程度的采集视觉信息,归一化后的视觉信息带入A*算法进行最优路径的选择,克服单一信息选择中路径计算的弊端,建立多信息约束的路径搜索模型,最大化的解决视觉避障中的干扰问题.后期的计算机仿真结果表明,与传统的测距避障算法相比,有效提高了算法的抗噪性能和避障准确性,为移动机器人避障优化提供了依据.     

考虑障碍环境下的多机器人编队控制研究

编队和避障控制是机器人路径规划设计中的典型问题,文中提出了将leader—following法和人工势场法相结合的方法,来更好地完成多机器人在未知环境下的编队和避障控制。之前的研究只将leader—following算法用于多机器人的编队控制,而文中提出此方法也可以用于多机器人系统的避障控制。基于leader—following法,多机器人能自动编队并保持队形;而结合人工势场法,多机器人可以保持队形行进,在遇到障碍物的情况下变换队形避障,在避障后恢复原队形,最终到达目标。通过仿真实验证明,该算法实现了多机器人在未知环境下的自动编队和避障,从而证明了leader—following算法可以用于机器人的避障控制。     

移动机器人的队形控制及其主动避障

在这篇论文中, 我们利用一个统一的算法框架来解决移动机器人的队形控制和主动避障问题, 使得编队中的从机器人在避开障碍物的同时, 能够与被跟踪的主机器人保持期望的相对距离或相对方位. 在现有的关于主—从跟踪编队控制的文献中, 为了实现对主机器人快速准确的跟踪, 从机器人在跟踪控制时需要主机器人在惯性坐标系下的绝对运动速度作为队形跟踪控制器的输入. 然而, 在一些环境中, 主机器人的绝对运动状态很难获得. 这里, 我们将利用主—从机器人之间的相对速度来建立机器人编队系统的运动学模型. 基于这个模型的编队控制方法将不再需要测量主机器人的绝对运动速度. 进一步地, 上述的建模和控制方法被扩展为一个移动机器人的动态避障方法, 该方法利用机器人与障碍物之间相对运动状态作为避障控制器的信息输入. 利用由三个非完整移动机器人组成的多机器人系统, 验证了所提出编队控制方法的有效性.     

足球机器人动态路径规划方法研究

针对机器人足球系统的高度实时性、不确定性,提出了一种基于统计预测的路径规划方法,该方法考虑到障碍物的速度大小和方向的不确定性,用数学统计的方法对障碍物的运动进行建模;机器人在运动过程中,根据得到的环境信息在机器视觉范围内建立预测窗口和避障窗口,在预测窗口内,机器人根据障碍物的信息建立障碍物的预测区域,在避障窗口内,机器人根据自身的位置与障碍物的预测区域,分别调用切线法或滚动窗口法进行路径规划;该方法属于局部路径规划方法,机器人在移动过程中需要不断更新环境信息来进行避障.     

结合Winner-Take-All的足球机器人控制策略研究

在足球机器人运动过程中,足球机器人处于一个实时对抗的复杂环境中,这就需要机器人有较高的实时运动过程应对能力。需要对每个关键时刻,例如：多机器人抢球过程、单机器人控球过程等,做出合理的应对措施。许多策略的研究都只注重单机器人控球过程的路径规划,没有考虑到多机器人竞争的过程,导致足球机器人整个运动过程中的一些关键步骤的缺失,丧失了完整性,忽略了实时的对抗性。拟采用新的策略解决上述问题：第一步是将采用WTA（Winner Take All）竞争模型去有效的解决多机器人竞争问题;第二步将采用一种改进的APF（Artificial Potential Field）路径规划法来进行避障。解决了传统APF算法的弊端,提高了效率。通过仿真实验,验证了理论的正确性,也验证了所提理论的科学性和实用性,为以后在其他科学领域的实践奠定了基础。     

基于复形法求解多智能体避障问题的研究

该文基于最优化方法中的复形法,对多智能体领域里的机器人足球避障问题,给出了最短路径的解决方法。它在机器人足球避障问题的解法中有其突出的特点。首先,在执行避障动作时,以尽可能小的动作幅度完成了动作执行,此方法应用于多球员的比赛,如11对11,较其它方法尤具优势。其次,以往有关避障问题的解法,计算量大,对机器人奔跑速度影响较大,该文采用复形法求解的数学模型公式,克服了此类缺点,方法简单,计算速度快。在仿真实验里,取得了理想的效果。     

5vs5仿真机器人足球比赛——防守算法研究

机器人足球赛是由硬件或仿真机器人进行的足球赛,文中涉及的仿真机器人足球赛在标准软件平台上进行。软件仿真比赛提供一个共用的服务程序作裁判,比赛双方程序通过网络协议和服务器进行连接,接受球场、足球和球员等相关实时信息,并做出自己的决策反馈给服务器。对多智能体之间的协作和协调进行了分析,论述了球队开发中整体防守和守门员防守的决策方法,以及这些方法在大连交通大学——梦想皆有神助（Dream）球队开发过程中的应用。在大连市第二届研究生仿真机器人足球大赛中Dream队获得了三等奖。     

基于遗传算法的足球机器人比赛中障碍回避策略的设计

本文介绍了基于遗传算法的足球机器人系统中障碍回避策略的设计,使机器人能避 开障碍物从给定点到目标点找到一条比较短的路径,并阐述了具体算法的设计与实现,并给 出了仿真结果．     

基于扇形扫描的机器人避障算法

结合足球机器人比赛的具体应用背景,提出了一种基于扇形扫描的机器人智能避障方法,该方法是先对机器人前进方向进行扇形扫描,确定障碍物的位置,然后进行路径规划,确定局部目标点,最终目标点由一连串局部目标点构成.经仿真和实践证明,该方法是有效的局部路径规划.     

冗余自由度机械手的避障控制

避障碍物一直是冗余自由度机械手的主要应用，本文采用伪逆矩阵法，以障碍物和 机械手之间的距离的函数作为性能指标函数来解冗余自由度机械手逆解，进行避障控制，并 提出一种简单的计算机械手和障碍物之间的距离方法，通过对一个三自由度的平面机械手进 行仿真，验证了算法的正确性．     

青少年机器人足球比赛系统决策生成器的研究

概述了青少年机器人足球比赛的现状,指出了程序编制是制约青少年机器人足球比赛发展的重要问题.描述了青少年机器人足球比赛系统中的决策子系统的程序结构,分析了Mirosot 3Vs3青少年机器人足球比赛的特点.建立了决策模型和产生式推理模型,设定了决策生成器的功能,并基于栅格法实现了决策生成器的开发,给青少年提供了一个编制决策的可视化工具,解决了程序编写这一难题,有力地促进青少年机器人足球比赛的发展.     

基于改进人工势场法的足球机器人避碰控制

本文在分析足球机器人避碰的特点及传统人工势场法不足的基础上，提出了引入 障碍物的速度和加速度矢量的改进人工势场法，用于足球机器人的避碰控制．仿真实验表明 ，这种方法是可行的，并弥补了传统人工势场法的不足．