多仿生机器鱼群体及单体控制体系结构的研究

多仿生机器鱼群体协作与控制的研究,是针对未来仿生机器鱼在水下作业、海洋考察、军事侦察等方面的实际应用而开展的相关理论和关键技术的研究。控制体系结构是其中很重要的一个研究内容,也是今后进一步开展研究工作的基础。考虑到机器鱼自主性和协作性的要求,本文给出了多仿生机器鱼群体和单体控制体系结构,并重点讨论了单体控制体系结构。该体系结构是混合分层的,具有较好的开放性。

基于行为的机器人部队队形控制方案

提出了一种适用于实时动态环境下机器人团队的基于行为的分布式实时队形控制算法。研究了这种基于行为的方案在遇到大体积障碍物时行为 ,仿真过程表明该算法既能使机器人动态分组、各自规划 ,又能使机器人部队作为一个整体维持队形。该算法可使机器人形成和保持任意队形 ,同时集成了避障和导航的能力。

“机器人+”背景下工业机器人技术创新发展方向

就《“机器人+”应用行动实施方案》的提出,探讨工业机器人的总体发展趋势及其在传统领域和新兴行业的应用与现状,介绍工业机器人技术今后一段时间在协作共融、群智控制技术等方面创新发展的方向和思路。

工业机器人电力载波群控通信的设计

针对企业自动化改造过程中利用工业机器人与企业原有设备互联互通需要重新布线的问题,设计了一种工业机器人电力载波群控通信方案。该方案采用PL3120双频电力载波技术,利用双频二进制相移键控调制手段,实现了工业机器人与外围设备之间的相互通信与控制。工业机器人采用IO通信模式,利用电平转换实现与电力载波节点控制器匹配通信。本设计为电力载波技术在工厂车间这种谐波噪音干扰严重环境下的应用推广提供有效解决方案,具有重要的应用价值。

微型机器人无线群组化控制器设计与实现

针对微型机器人群组控制对无线传输及多路舵机控制的需求,提出了一种基于STC12C5A60S2及CC2530实现对16路舵机无线群组控制的控制器设计方案,利用轮询机制和脉宽递增方法对多路舵机转角和转速独立控制,并基于Z-STACK协议栈实现自组网、无线传输和远程ISP下载。经实验测试,实现了对含多路舵机的多个微型机器人的无线群组控制。

一种新的机器人自组网群组运动控制模型

针对现有机器人自组网运动控制模型无法真实反映机器人运动规律的问题,提出一种新的群组运动控制模型(group movement control model,GMCM)。该模型基于机器人通用运动学模型,采用群组控制算法,对传统群组随机运动模型——参考点群组运动模型(reference point groupmobility,RPGM)进行修改,可描述机器人编队解散和集合的运动状态,满足群组分割与合并的需求。进一步实现GMCM模型,并基于GMCM,RPGM,DRGM模型对机器人自组网路由协议进行模拟仿真。结果表明,基于GMCM模型仿真时协议性能有所降低,较为真实地模拟了机器人编队运动,对机器人自组网的研究具有一定的参考价值。

多足机器人群控策略及可靠性问题

本文以国防科学技术大学机器人实验室研制的六足步行机器人为背景 ,分析了在多机器人协调控制中可能出现的问题及相应的解决方法 ,此类机器人控制理论的研究是以机器人部队概念紧密联系在一起的 .同时 ,作为一种侦察、探测用机器人 。

一种多机器人系统平台的结构设计

针对机器人生产线任务复杂化和加工柔性化的需要,设计了一种多机器人系统平台,并依据电路板装配与焊接的多机器人系统平台进行机构设计.由于平台结构设计关系到电路板的安装状况,不合理的设计将导致元件装夹错误、位置装配偏移以及焊接质量差等,所以重点设计了自动预紧传动机构、移动平台解耦机构和独立运转转向工作台机构.在对传动精度、运转形式和供电方式研究的基础上,基于SolidWorks建模分析了机构设计的合理性.

基于K-means聚类算法的群体机器人聚集队形控制

针对未知环境下的群体机器人形成聚集动态队形的问题进行研究,分析了群体机器人运动控制策略,将K-means聚类算法与复合机体结构队形控制策略相结合,确定群体机器人聚类中心;个体机器人根据局部感知自主产生队形控制行为矢量,奔向目标,躲避障碍物;产生四种行为控制参数,确定机器人运动速度大小及方向;聚集成为圆形并排列成为三角形队形。仿真实验表明了K-means聚类算法与复合机体结构控制策略相结合的可行性和有效性。

空间机器人的计算力矩实时控制方法

采用李群李代数符号描述了漂浮基座空间机器人的动力学分析和计算力矩控制问题。首先讨论了李群李代数符号的伴随变换和伴随算子;针对空间机器人系统,考虑将空间系统转换为固定基座系统进行研究;然后用李群李代数描述了机器人的反向动力学和正向动力学;最后利用动力学结果,用计算力矩控制方法对一机器人系统进行了仿真研究,对比不同重力情况下机器人浮动基座的加速度。仿真结果表明,该动力学方法能够快速、高效地解决空间机器人的动力学仿真问题,为基于动力学的实时控制打下了基础,同时计算力矩方法具有较好的性能特征。

舞蹈机器人动作编程研究

为了满足舞蹈机器人动作数据对存储空间的需求,改变了舞蹈机器人动作数据的存储方式,用一个结构体数组存储每个舵机的转动数据.该方法编程简单,已成功应用于机器人比赛中.

全闭环伺服机器人正运动学的研究

对于在各关节上采用编码器的伺服控制的机器人,虽然结构简单,但是由于各关节实际响应的结果与编码器反馈存在误差,所得的末端位姿的精确位置难以确定。为此,在很多场合下,都希望通过某种外部位姿直接给定手臂末端位姿的运动,实现机器人全闭环的伺服控制,但是由于牵扯到坐标系的变换,通常的基于关节伺服的齐次坐标变换矩阵无法直接使用,本文作者给出一种数学方法,利用该方法,可方便地推导各种坐标系间的变换矩阵,并且给出了全闭环伺服系统的正运动学及其研究方法。

基于英语文本遥控的采摘集群机器人系统设计

随着机器人制造技术的不断提高及农业、工业和军事应用需求的变化,机器人的形体越来越小,应用数量越来越大,如何高效地控制由大量较为简单的小型机器人构成的系统已经成为当前机器人研究领域的一个重要问题。采摘机器人是农业作业过程中常用的机器人,一般采用单机器人的作业模型,而随着并行计算和云计算技术的发展,采摘机器人的群体控制成为可能。本研究将蚁群算法引入到了采摘机器人群体控制过程中,并采用英语文本编程的方式对采摘机器人进行编程控制,最后通过实验验证测试了其可行性。测试结果表明:采用基于英文文本的编程方法可以成功地实现采摘机器人集群控制算法,机器人集群可以成功地躲避障碍物,搜索到最佳采摘路径,为采摘机器人的集群控制提供了一种新的方法。

基于物联网的输电线路巡检机器人控制策略研究

完整设计一种具有自主协调运动功能的小型电力输电线路的巡检机器人,为了实现机器人自主越过塔头和绝缘子串,同步感知适应不同档距的杆塔以及多个机器人在一定长度的作业范围内能够协调运动作业,文章重点研究基于自抗扰控制技术的多机协调控制策略;同时考虑到输电线路环境的复杂性,在设计机器人本体中,引入了基于物联网框架的多传感器融合算法;最后通过算法仿真和设计制作实物样机,测试本实验装置和控制策略的有效性。

知识继承型迭代学习控制的研究与应用

针对一类具有同质特征的多维轨迹群,提出基于知识继承的迭代学习控制(ILC)策略.该策略以一类工业机器人系统为控制对象,在跟踪具有渐变幅值的同质轨迹群(HTG)时,应用迭代学习控制方法,从起始源轨迹中获得基准控制知识.将基准控制知识预设为下一新轨迹迭代学习的首次运行知识.通过增益变换和偏移变换实现迭代学习控制的知识继承,使得该类工业机器人系统加快对新轨迹的学习速度,以此降低跟踪同质轨迹群的整体学习次数,实现跟踪效率的较大提升.理论分析和仿真结果证明了所提控制策略的优越性.

机器人群控智能制造系统功能设计与应用方法探析

随着社会经济的不断发展,智能化的发展速度令人瞠目结舌。现在越来越多的行业都在与智能化接轨,机器人群控智能制造系统就是智能化发展的典型产物。机器人群控智能制造系统的研发加快了加工制造业、内燃机制造业的发展速度。本文对机器人群控智能制造系统功能设计与应用的发展现状进行了分析,同时对于机器人群控智能制造系统功能在内燃机行业的设计与应用进行了研究,希望对于内燃机行业的发展提供借鉴。

模块化群体机器人构型分析与自组装控制

所谓自组装控制,实际上是一种自发形成有序结构的一种技术,在生物学的研究中表明,社会性昆虫的群体行为多是借助自组装实现的。而将这种自组装技术应用到机器人领域,是指一群具有相同或者是相似功能的个体机器人,也可以是一些机器模块之间,通过这种自组织的形式,实现了多个群体之间的有机组合,构建出功能更加繁杂的集合机器人。