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分布式多自主机器人系统冲突及其消解策略的实例研究 被引量：10
1
作者 陈卫东 李振海 席裕庚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第10期1288-1292,1301,共6页
对于具有全分布式特点的大规模多机器人群体特性的研究,由于其复杂性和交互动态特性,往往缺乏明确的数学工具和分析手段,本文针对典型的群体觅食任务,以计算机仿真为手段,通过对机器人间冲突的分析,直观地揭示这类系统的典型特征。在此... 对于具有全分布式特点的大规模多机器人群体特性的研究,由于其复杂性和交互动态特性,往往缺乏明确的数学工具和分析手段,本文针对典型的群体觅食任务,以计算机仿真为手段,通过对机器人间冲突的分析,直观地揭示这类系统的典型特征。在此基础上,提出了一种基于局部广播式通讯的消解冲突策略,给出了该策略的有限状态机描述,并进行了与其他方法的对比仿真实验,实验结果表明了本文方法对提高群体性能的有效性。 展开更多
关键词 分布式多自主机器人系统 冲突 消解策略 实例 群体特性 计算机仿真
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基于激光和视觉SLAM的自主导航机器人系统设计
2
作者 邓开连 唐志伟 +3 位作者 刘浩 陈根龙 李晓丽 黄荣 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第6期1592-1600,共9页
针对导航机器人在复杂环境下可能会出现导航陷入局部最优解、建图环境映射不充分的问题,提出一种基于激光和视觉SLAM的多传感器融合机器人设计方案。机器人采用基于萤火虫算法优化的建图算法Gmapping和自适应蒙特卡罗定位算法实现二维... 针对导航机器人在复杂环境下可能会出现导航陷入局部最优解、建图环境映射不充分的问题,提出一种基于激光和视觉SLAM的多传感器融合机器人设计方案。机器人采用基于萤火虫算法优化的建图算法Gmapping和自适应蒙特卡罗定位算法实现二维同步定位与建图;采用多传感器融合算法融合激光雷达、深度相机、轮式里程计、IMU实现三维同步定位与建图;提出一种分层并行A*(hierarchical parallel A*,HPA*)全局路径规划算法。实验结果表明,融合方案实现了对复杂环境的建图、定位和路径规划,导航的RMSE和MAE比传统方案分别下降了27.27%和26.76%。 展开更多
关键词 ROS机器人操作系统 移动机器人 自主导航 同步定位与建图 路径规划 多传感器融合 粒子滤波
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一种基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统 被引量：3
3
作者 丁林祥 陶卫军 黄潇 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期87-90,共4页
针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及... 针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及视觉识别节点分布于局部ROS网络中的机器人主控机和远程监控端,SLAM方面采用gmapping算法实现动态环境中的地图构建以及机器人的定位;视觉识别方面采用TensorFlow深度学习框架,利用TensorFlow Object Detection API实现场景里多个物体的识别。结果表明,该系统为基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统的设计提供了参考。 展开更多
关键词 安防巡逻机器人系统 ROS 分布式系统 SLAM 视觉识别
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多约束多机器人系统位姿自主规划
4
作者 苏成志 徐朕 +2 位作者 王恩国 常连杰 袁靖然 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期208-212,共5页
针对未知物体感知的多约束多机器人系统位姿自主求解问题,提出一种基于粒子群算法的多约束多机器人系统位姿优化求解方法。首先,建立多机器人系统运动学模型,确定系统中多机器人之间的空间关系;其次,建立位姿变换模型用于位姿的求解;之... 针对未知物体感知的多约束多机器人系统位姿自主求解问题,提出一种基于粒子群算法的多约束多机器人系统位姿优化求解方法。首先,建立多机器人系统运动学模型,确定系统中多机器人之间的空间关系;其次,建立位姿变换模型用于位姿的求解;之后,提出多机器人运动任务分配策略;最后,建立多约束多机器人系统位姿规划目标函数,通过粒子群算法求解优化机器人系统的位姿。对尺寸为4 m×2 m×1.5 m的复杂物体感知试验表明,本位姿规划方法在感知过程中能完成多机器人系统任务自主分配,获得的优化后视点均满足多约束条件,能实现多约束多机器人系统感知位姿自主规划。 展开更多
关键词 多约束多机器人系统 位姿自主规划 优化策略 任务分配
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开放分布式苹果采摘机器人控制系统研究及实现 被引量：31
5
作者 吕继东 赵德安 +2 位作者 姬伟 郭金亮 李占坤 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第2期289-292,共4页
针对以往采摘机器人多采用封闭集中式控制系统,缺乏通用性、可扩展性差和可靠性低等问题,在研制开发苹果采摘机器人控制系统的工作中,采用了开放分布式结构.根据苹果采摘机器人的机械结构及其运动特点,在硬件上选用工控机、伺服驱动器... 针对以往采摘机器人多采用封闭集中式控制系统,缺乏通用性、可扩展性差和可靠性低等问题,在研制开发苹果采摘机器人控制系统的工作中,采用了开放分布式结构.根据苹果采摘机器人的机械结构及其运动特点,在硬件上选用工控机、伺服驱动器等设备,通信上采用结构简单、组网容易、造价低廉的RS-485网络,从而保证了系统的软硬件开放性,同时使得系统能够分布式控制,提高了机器人的安全性.此外,对系统的控制算法、软件也进行了设计,其中着重阐述了RS-485网络的通信协议和通讯方式.最后进行了通讯试验和苹果抓取试验,验证了系统的有效性. 展开更多
关键词 采摘机器人 计算机开放式控制系统 分布式控制系统 现场总线
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一个面向复杂任务的多机器人分布式协调系统 被引量：19
6
作者 陈卫东 席裕庚 +1 位作者 顾冬雷 董胜龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期505-510,共6页
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... 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 . 展开更多
关键词 复杂任务 多机器人分布式协调系统 分布式自治系统 递阶混合式协调结构 人工智能 多智能体系统
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基于多智能体的智能机器人分布式控制系统 被引量：11
7
作者 文巨峰 罗翔 +2 位作者 颜景平 周骥平 朱兴龙 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期53-56,共4页
在研究多智能体技术基础上 ,提出了一种基于分布式黑板和多智能体系统的类人智能机器人控制系统体系结构 ,并根据系统要求规划出具有不同功能的多个智能体 .系统地分析了该控制系统中各个智能体的功能特点以及它们之间的协作关系 .以运... 在研究多智能体技术基础上 ,提出了一种基于分布式黑板和多智能体系统的类人智能机器人控制系统体系结构 ,并根据系统要求规划出具有不同功能的多个智能体 .系统地分析了该控制系统中各个智能体的功能特点以及它们之间的协作关系 .以运动控制接口的编制为例 ,介绍了CORBA技术在实现该软件系统中的方法 .轴孔装配作业实验结果表明 ,本文提出的体系结构是可行的 。 展开更多
关键词 智能机器人 分布式控制系统 多智能体技术 体系结构 CORBA
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连通性保持下的多机器人系统分布式群集控制 被引量：11
8
作者 毛昱天 陈杰 +1 位作者 方浩 窦丽华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1393-1403,共11页
多机器人系统群集控制中的连通性保持对于系统的稳定性和状态收敛的快速性具有重要影响.本文在初始通信网络拓扑为强连通非平衡图的条件下,研究具有非完整约束运动学模型的多轮式移动机器人系统群集运动中的连通性保持控制问题.首先,构... 多机器人系统群集控制中的连通性保持对于系统的稳定性和状态收敛的快速性具有重要影响.本文在初始通信网络拓扑为强连通非平衡图的条件下,研究具有非完整约束运动学模型的多轮式移动机器人系统群集运动中的连通性保持控制问题.首先,构造了一类新颖的光滑有界的人工势场函数,该类函数可以同时满足连通性保持、碰撞规避和相对距离镇定等任务需求.进一步,将基于势函数梯度的控制策略与一致性控制机制有机结合,在系统中存在和不存在领航者的条件下,分别设计出一类具有连通性保持功能的光滑有界的分布式群集控制协议,不仅可有效避免不连续/非光滑控制器所固有的抖振现象以及执行器饱和问题,而且实现了将传统群集控制中的连通性保持算法从个体运动模型和系统通信拓扑类型两个方面同时加以拓展.最后,仿真结果和实验结果验证了本文所提出的光滑有界群集控制算法的有效性. 展开更多
关键词 多机器人系统 分布式控制 群集 连通性保持 有向图
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分布式自主移动机器人集成环境 被引量：7
9
作者 吴春明 张友军 朱淼良 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第10期793-797,共5页
本文详细介绍了一个基于异质分布式计算机系统的机器人集成环境——Robix，它提供用户简单的通讯模式，可以很方便地实现进程间通讯，同时提供对实时系统十分重要的分布式中断，Robix已在一个室外自主移动机器人系统ATB1的集成中得到应用．
关键词 异质系统 自主移动机器人 机器人 集成环境
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基于Agent的分布式多机器人系统建模及分析 被引量：5
10
作者 陈仁际 吴镇炜 +1 位作者 王韬 董昌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期667-671,共5页
进行一个多装配机器人系统 DAMAS的模型研究 ,介绍离散事件动态系统的重要建模工具 Petri网 ,提出解决模型复杂性的有效方法 ,建立了系统中各个 Agent及整个系统的 Petri网模型 ,对这些模型及相互间的交互模型进行了重要的活性和有界性... 进行一个多装配机器人系统 DAMAS的模型研究 ,介绍离散事件动态系统的重要建模工具 Petri网 ,提出解决模型复杂性的有效方法 ,建立了系统中各个 Agent及整个系统的 Petri网模型 ,对这些模型及相互间的交互模型进行了重要的活性和有界性分析 ,对多机器人系统的协作机制进行了验证分析。 展开更多
关键词 AGENT PETRI网 DAMAS 活性 有界性 建模 分布式 多机器人系统
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分布式移动机器人控制系统设计与实现 被引量：24
11
作者 白亮亮 平雪良 +1 位作者 陈盛龙 蒋毅 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第10期180-183,共4页
移动机器人是近年来研究热点,针对当前移动机器人控制系统存在问题,提出了一种低成本的开源移动机器人控制系统方案。以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源机器人操作系统(ROS)移植到开源嵌入式系统当中,设计了基于ROS的分... 移动机器人是近年来研究热点,针对当前移动机器人控制系统存在问题,提出了一种低成本的开源移动机器人控制系统方案。以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源机器人操作系统(ROS)移植到开源嵌入式系统当中,设计了基于ROS的分布式上位机控制软件和基于RT-Thread实时操作系统的下位机程序,完成了移动机器人控制系统的搭建,实现了移动机器人的分布式控制。移动机器人所使用软硬件均开源,成本低、性能高、可扩展性好。实验结果表明,该控制系统具有较好的稳定性和实时性。 展开更多
关键词 ROS 移动机器人 嵌入式 实时操作系统 分布式
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一种基于离散时间一致性理论的多机器人分布式巡逻算法
12
作者 张鹏超 李宗刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期1470-1479,共10页
在多机器人巡逻任务中,由于通信距离的限制,单个机器人很难获得全局信息。然而,现有的大多数多机器人分布式巡逻算法都要求每个机器人获得其巡逻区域的全局信息进行决策。因此,考虑到通信半径约束和局部信息约束,为了通过相邻机器人之... 在多机器人巡逻任务中,由于通信距离的限制,单个机器人很难获得全局信息。然而,现有的大多数多机器人分布式巡逻算法都要求每个机器人获得其巡逻区域的全局信息进行决策。因此,考虑到通信半径约束和局部信息约束,为了通过相邻机器人之间的交互完成巡逻任务,基于离散时间一致性理论提出了两种巡逻算法。算法1使用全局信息进行决策,算法2基于离散时间一致性理论实现局部信息对全局信息的预测进行决策。通过模拟器Stage对所提算法与对比算法在不同机器人数量、通信半径、地图环境下进行了对比。实验验证了所提出的基于局部信息的分布式多机器人巡逻算法具有与原算法类似的特性和性能,能够使机器人在没有全局信息的情况下判断全局状态,并基于邻居之间的协商完成巡逻任务。 展开更多
关键词 巡逻 多机器人系统 分布式协同 离散时间一致性
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自主机器人的分布式结构 被引量：3
13
作者 林怡青 毛宗源 周其节 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 1998年第1期55-59,共5页
提出自主机器人的一种分布式结构．机器人的总体功能由若干结构上并列、功能上独立的单元协同工作来实现，各单元之间通过事件进行耦合．利用该结构实现了一个简化的机器人控制系统，该系统由任务单元、视觉单元、运动规划单元、驱动单... 提出自主机器人的一种分布式结构．机器人的总体功能由若干结构上并列、功能上独立的单元协同工作来实现，各单元之间通过事件进行耦合．利用该结构实现了一个简化的机器人控制系统，该系统由任务单元、视觉单元、运动规划单元、驱动单元组成．详细分析了该系统的整体结构和单元结构，并对运行结果进行了讨论． 展开更多
关键词 智能机器人 分布式系统 自主机器人
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基于PC与ARM的四足机器人分布式控制系统设计 被引量：3
14
作者 张奔 卞新高 朱灯林 《机电工程》 CAS 2015年第10期1352-1356,共5页
针对足式机器人控制系统的问题,设计了一种用于四足机器人的分布式控制系统。研究了针对四足机器人的复杂控制系统,该系统采用了PC机作为监控机,以ARM9内核的32位微控制系统作为控制单元;整个控制系统采用CAN总线通信。研究了主控制器... 针对足式机器人控制系统的问题,设计了一种用于四足机器人的分布式控制系统。研究了针对四足机器人的复杂控制系统,该系统采用了PC机作为监控机,以ARM9内核的32位微控制系统作为控制单元;整个控制系统采用CAN总线通信。研究了主控制器如何进行系统整体协调控制、步态规划运算,向各子控制器发出运动指令,并和监控机进行通信;子控制器如何实现相应各条腿的3个关节运动控制,向主控制器传送各条腿的运动状态数据。该控制系统已运行于JQRI00四足机器人,实验证明系统具有良好的可靠性,能较好地实现对机器人移动平台的实时控制。 展开更多
关键词 四足机器人 分布式控制系统 CAN PC ARM
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分布式电源在仿人机器人控制系统中的应用 被引量：6
15
作者 钟灶生 薛方正 敬成林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第2期139-141,共3页
为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统。仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个... 为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统。仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个关节驱动器的数字电部分供电,而对单个关节驱动器的动力电部分由一个电池组供电。该方案在搭建的多电机控制系统中验证了其可行性,为仿人机器人无缆工作的时间更长提供了一种可能。 展开更多
关键词 仿人机器人 分布式电源 无刷直流电机 驱动器系统
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水平井作业机器人分布式控制系统设计 被引量：1
16
作者 刘明尧 杨凯 岳慧 《石油机械》 2015年第9期109-112,共4页
针对水平井作业机器人的结构特点,采用分布式结构理论,设计了基于PIC18F2620微控制器的1个上位机和多个分布式下位机的2层分布式控制系统。上位机通过电力线向下位机发送控制指令,控制相应的下位机控制模块完成特定的功能,同时实时接收... 针对水平井作业机器人的结构特点,采用分布式结构理论,设计了基于PIC18F2620微控制器的1个上位机和多个分布式下位机的2层分布式控制系统。上位机通过电力线向下位机发送控制指令,控制相应的下位机控制模块完成特定的功能,同时实时接收下位机反馈的状态监测参数,并在人机交互界面上实时显示和判断水平井作业机器人的工作状态;上位机与下位机之间采用电力线载波通信技术实现电力传输和数据通信。通信试验和综合测试结果表明,水平井作业机器人分布式控制系统运行稳定,通信实时性强,满足水平井作业机器人的控制要求。 展开更多
关键词 水平井作业机器人 分布式控制系统 硬件 软件 电力传输 数据通信
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基于DCOM技术的在线、实时分布式机器人控制系统研究
17
作者 蒋金鹏 颜国正 +3 位作者 丁国清 王宏杰 王于 王志武 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第24期231-233,共3页
摘在线实时分布式系统应用于机器人是控制网络系统发展的一大趋势。文章开发了基于DCOM(DistributedComponentObjectModel)技术和Internet技术的分布式机器人在线实时切割系统。实验结果表明该系统有良好的实时性和稳定性。
关键词 分布式系统 DCOM 机器人 在线控制 实时控制 实时分布式控制系统
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仿人机器人分布式控制系统设计与实现 被引量：6
18
作者 张占芳 帅梅 魏慧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第16期247-250,253,共5页
针对BHBIP-1型双足步行机器人对控制系统的实时性和稳定性要求,设计实现具有3层结构的分布式控制系统,包括基于PC104的主控层、CAN总线通信层和执行层,给出上位机、关节位置伺服控制器的硬件及控制软件设计方案。样机调试结果表明,该控... 针对BHBIP-1型双足步行机器人对控制系统的实时性和稳定性要求,设计实现具有3层结构的分布式控制系统,包括基于PC104的主控层、CAN总线通信层和执行层,给出上位机、关节位置伺服控制器的硬件及控制软件设计方案。样机调试结果表明,该控制系统性能良好,机器人行走过程稳定,抗干扰能力强。 展开更多
关键词 仿人机器人 分布式控制系统 PC104总线 数字信号处理芯片 CAN总线
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分布式无线网络下的多移动机器人控制系统 被引量：3
19
作者 李一青 何永义 +1 位作者 李宪华 郭帅 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第10期192-194,共3页
根据移动机器人的控制要求设计实现一个基于分布式无线网络条件下的多移动机器人控制系统。采用多节点连接方式的网络拓扑结构将多个机器人或其它设备连接组成机器人控制网络。机器人控制采用分层递阶的结构,并根据网络控制系统的特点... 根据移动机器人的控制要求设计实现一个基于分布式无线网络条件下的多移动机器人控制系统。采用多节点连接方式的网络拓扑结构将多个机器人或其它设备连接组成机器人控制网络。机器人控制采用分层递阶的结构,并根据网络控制系统的特点和要求特别是在时延的特点上进行优化。控制系统实现了一定的自主决策并能体现出一定的智能性。通过对不同网络条件下机器人控制过程的时延进行了测试,根据实际实验数据分析评价了分布式无线网络控制系统的可行性与实际控制效果。 展开更多
关键词 网络控制系统 分布式无线网络 多机器人控制 分层递阶结构
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分布式多机器人运动控制的离散事件系统方法 被引量：4
20
作者 周远 胡核算 +1 位作者 刘杨 林尚威 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期110-120,共11页
传统多机器人系统的运动控制主要依赖于机器人的动力学方程或运动学方程,通过求解微分方程组来获得机器人的输入控制信号.随着系统中机器人数量的增加和运行环境的复杂化,动力学方程很难描述多机器人系统的运动行为,且无法很好地解决诸... 传统多机器人系统的运动控制主要依赖于机器人的动力学方程或运动学方程,通过求解微分方程组来获得机器人的输入控制信号.随着系统中机器人数量的增加和运行环境的复杂化,动力学方程很难描述多机器人系统的运动行为,且无法很好地解决诸如死锁等逻辑故障.本文简略综述了国内外的研究现状,重点介绍笔者所在研究组开展的关于离散事件系统方法在多机器人运动控制方面的应用性研究工作.其动机在于:1)基于离散事件系统方法的运动控制能够有效地解决系统运行过程中产生的诸如死锁等逻辑故障.首先,利用离散事件系统模型对多机器人系统的运动进行建模,从而降低计算复杂性;其次,基于所得离散事件系统模型,设计分布式安全运动控制算法,使各个机器人可以自主地、无碰撞地、无死锁地运动;设计分布式鲁棒运动控制算法,使得失效的机器人对系统的影响最小.2)基于离散事件系统方法的运动控制策略可以结合传统的基于运动学方程的运动控制方法,从而使系统不但能够避免顶层的逻辑故障,而且能够确定机器人执行器的输入信号. 展开更多
关键词 多机器人系统 运动控制 离散事件系统 分布式算法
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