基于现场总线的分布式智能机器人感知系统研究

感知系统是智能机器人与人、外部环境实现交互最重要的组成部分 ,本文基于现场总线技术 ,对智能机器人感知系统的总体结构、网络拓扑、软件设计、开放互联。

基于Windows NT的开放式机器人控制系统

本文介绍了一个在 Windows NT平台上开发的工业机器人控制系统 ,该系统可在通用的工业计算机上运行 ,系统运行环境为 Windows NT加 RTX实时扩展 ,可保证良好的实时性 .该系统硬件平台为标准的 PC硬件平台 ,控制软件采用模块化设计 ,具有良好的开放性和可扩展性 .

基于开放式多智能体结构的分布式自主机器人系统

针对多机器人系统的分布式自主控制 ,本文首先提出了一种开放式的多智能体结构 ,给出了设计原则和技术特点 .然后面向真实世界的多机器人实时协作任务 ,采用多台自主移动机器人构造了一个多机器人系统 ,该系统集成了包括机器人视觉、传感器融合、无线通讯网络以及基于行为控制等多项技术 .最后采用基于行为融合的加权方法 ,实现了多机器人的编队控制 。

自主机器人的强化学习研究进展

虽然基于行为控制的自主机器人具有较高的鲁棒性 ,但其对于动态环境缺乏必要的自适应能力 .强化学习方法使机器人可以通过学习来完成任务 ,而无需设计者完全预先规定机器人的所有动作 ,它是将动态规划和监督学习结合的基础上发展起来的一种新颖的学习方法 ,它通过机器人与环境的试错交互 ,利用来自成功和失败经验的奖励和惩罚信号不断改进机器人的性能 ,从而达到目标 ,并容许滞后评价 .由于其解决复杂问题的突出能力 ,强化学习已成为一种非常有前途的机器人学习方法 .本文系统论述了强化学习方法在自主机器人中的研究现状 ,指出了存在的问题 ,分析了几种问题解决途径 ,展望了未来发展趋势 .

提高足球机器人系统实时性能的硬件优化方法的研究

机器人足球赛是近年来在国际上迅速兴起的高技术对抗项目 ,实时性问题是足球机器人系统的关键问题之一 .本文基于足球机器人系统的硬件结构优化问题分析 ,提出了多种提高系统响应速度的可行性方案 ,并给出了部分实验结果 .

机器人图形示教盒编程的研究

本文介绍机器人作业的图形示教盒编程.通过建立机器人的运动学和三维几何模型,采用实时动画技术,在计算机屏幕上对机器人进行图形仿真示教,文中还讨论了图形示教程序的单步执行和实时修正方法,并给出了国产 PJ-lA 机器人进行喷漆作业的图形示教盒编程的实例.结果表明:机器人的图形示教盒编程具有生动、方便的特点,为机器人的编程研究提供了适用的工具.

机器人力装配操作的顺应综合与实验验证

本文提出并实现了一种机器人装配顺应综合方法．装配操作过程可以表示为一列离散的几何接触状态的改变和转移．通过对不确定性下所有机器人形位进行仿真，得到每一接触形式对应的静态接触力特征．由对基本接触元的分析，求解实现接触状态转移的机器人运动方向，构成顺应的力错误修复运动方向映射，为规划的装配运动实现提供顺应．并在 Ｐ Ｕ Ｍ Ａ５６２ 机器人上完成了一类简单装配实验对本文的方法进行了验证．

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 .

多移动机器人编队的分布式控制系统

分布式控制是用于多智能体协调的系统设计方法 .编队控制是一种最常见的协调问题 .本文以机器人的运动模型和基于行为的算法为基础 ,对一种用于编队控制的分布式控制系统进行了阐述和设计 ,并通过实验对系统进行了验证 .

基于四叉树环境模型的轮式移动机器人平滑路径生成方法

生成平滑的路径是轮式动移机器人路径规划的要求 .基于四叉树环境模型 ,本文提出了生成平滑路径的算法 .首先简单介绍了基于位置码的四叉树环境模型 ,然后详细分析了在该环境模型下路径搜索结果的组成特点 ,并提出了相应的平滑路径生成策略 .最后给出了路径生成的算法 ,并通过仿真实验验证了算法的正确性 .

一种正方体型管内仿生蠕动机器人

开发了一种微型形状记忆合金直线驱动器 ,驱动器可沿轴向主动收缩和舒张 ,并可承受一定径向力 ,产生弯曲变形 .在此基础之上 ,开发了一种呈正方体型的 2 in(2× 2 .54cm)管内蠕动行走机构 .该机构模仿腔肠动物的行走方式并采用独特的拐弯策略 ,可在管内向前后、左右、上下六个方向行走 ,可通过“L”型、“T”

基于初等运动的多机器人避碰及死锁预防

该文以一实际应用为背景提出了多移动机器人避碰及死锁预防算法 ,该算法将机器人的运行环境形式化地描述为初等运动集、冲突图、总任务集及机器人作业集 ,利用集合论、图论的有关方法及技术实现了多机器人间的避碰与死锁预防 .当机器人的运行环境改变时 ,只需要对相应的集合描述文件进行修改 ,而不用对程序做任何改动 .算法的另一个特点是利用避碰算法巧妙地完成了死锁预防 .仿真和实际运行证明了该算法高效可靠 .

用对偶映射原理规划和分析机器人轨迹运动

在研究机器人广义位姿的基础上,依据从基坐标系列任一坐标系的旋转变换可以通过绕基坐标系中的瞬时转动轴的等效旋转来实现的原理,提出用等效角位移矢量来描述机器人姿态以及用姿态旋量及其 Pl(u|¨)cker线坐标来描述机器人的位姿.依据对偶数代数理论中关于三维欧氏空间中的有向直线与三维对偶空间中的点具有一一对应关系的对偶映射原理,在对偶空间中对姿态旋量所映射的点进行规划,从而找到一种机器人位姿轨迹生成和运动分析新方法,文末算例说明上述原理和推导的正确性.

关于参数规划在自治智能移动式机器人中实际应用的探讨

机器人行走空间的复杂性决定了导航监控系统不仅为机器人提供行走路线,还要依据预先得到的先验数据与知识告诉机器人不同行走段的障碍分布、环境边界走向及约束程度,按照载体的几何形状,运动特性选择合适的速度、加速度,保证在安全的前提下最快完成行走.本文讨论了提取影响机器人当前行走的障碍、环境边界算法和不同行走速度段的划分与关键点抽取方法,讨论了各种速度段的分离、合并、高速行走段的插补和过短行走段的平滑滤除等等.

同伦算法在并联机器人运动学中的应用

讨论同伦算法求解并联机器人运动学正问题· 通过参系数同伦法大大减少了跟踪路径的数目 ,从而提高了同伦算法的效率使之对求解一般非线性代数方程组更为可行· 采用这一算法 。

一种新的改善机器人动态精度的方法

从机器人关节反馈控制系统模型出发,本文提出了一种利用补偿指令轨迹来改善机器人动态精度的方法,并指出了这一方法实施的全过程.利用这一方法对机器人实施控制,不仅可以从根本上克服由于重力负载和杆件离心效应等因素的干扰给控制系统带来的动态精度问题,而且还可消除由于反馈控制系统本身的固有特性所决定的系统的动态跟踪误差.通过在 PUMA560上的数值研究,证明了本文理论方法的正确性.

工业机器人的小脑模型控制

本文为动力学控制工业机器人提出了一种综合学习算法,这种学习算法可将以前所学的信息用于新的控制输入.这种控制方法不需要事先知道机器人动力学,它易于应用于特殊的控制问题或修改以适应实际系统中的变化,控制方法在时间上是有效的,且很适合于定点实现.学习控制算法的有效性通过4自由度的直接驱动机器人前两个关节在重复运动中的计算机仿真实验得到了验证.

具有不完全微分的最优模糊PID控制器及其在智能人工腿中应用的仿真研究(英文)

提出了一种新的最优模糊PID控制器 ,它由两部分组成 ,即在线模糊推理机构和带有不完全微分的常规PID控制器 .在模糊推理机构中 ,引入了三个可调节因子xp,xi 和xd,其作用是进一步修改和优化模糊推理的结果 ,以使控制器对一个给定对象具有最优的控制效果 .可调节因子的最优值采用ITAE准则及Nelder和Mead提出的柔性多面体最优搜索算法加以确定 .这种PID控制器被用来控制由作者设计的智能人工腿中的一个直流电机 .仿真结果表明该控制器的设计是非常有效的 ,它可被用于控制各种不同的对象和过程 .

基于成形工具姿态调整的适应性积层制造技术研究

当前的积层制造技术主要采用 2 5D切片 ,成形中台阶效应不可避免。本文提出了一种新的基于 3D切片的适应性成形方法 ,通过增加成形工具的运动自由度 ,使之能根据实体的几何外形自动调整姿态 ,从而有效地克服了台阶效应对成形精度的影响。在保持同等成形精度的前提下 ,采用适应性斜切成形技术可以使用更厚的层片 ,提高了成形效率 ,实现了成形精度和速度的兼得。

路标定位中的优化选择策略

基于合作路标的三角定位是自主式移动机器人的主要定位方法。路标的优化选择是提高定位算法精度的关键。本文在给出该算法原理的基础上 ,通过理论分析和实验证明了路标优化选择对提高定位算法精度的作用 。