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多约束多机器人系统位姿自主规划
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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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多机器人系统感知能力和控制体系结构综述 被引量:3
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作者 张霖 谢开鑫 +3 位作者 郑显华 宋永石 王成军 赵言正 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期767-790,共24页
为了促进多机器人系统(multi robot system,MRS)的智能化、无人化发展,并提升MRS在不同工作环境中的探测能力和系统的灵活性,本文从MRS的感知能力及其控制系统架构的角度出发,深度调研并分析了MRS相关的研究与工作,重点探讨了空中、地... 为了促进多机器人系统(multi robot system,MRS)的智能化、无人化发展,并提升MRS在不同工作环境中的探测能力和系统的灵活性,本文从MRS的感知能力及其控制系统架构的角度出发,深度调研并分析了MRS相关的研究与工作,重点探讨了空中、地面、水面、水下4种应用环境下的MRS感知能力与控制系统架构,并对未来的研究方向进行展望。本文的结果可对于后续MRS在感知方法和控制系统的选用上提供参考。 展开更多
关键词 多机器人系统 移动机器人 无人机 无人船 水下机器人 感知 控制 协同
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多机器人系统PTCWA指标与布局优化
3
作者 李龙 季波 田应仲 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期357-361,366,共6页
机器人协作系统是提高机械制造加工自动化与灵活性的有效方式,提出了一种基于协作工作空间与公共工作空间乘积(PTCWA)性能指标的机器人系统布局优化模型与方法。该方法采用解析法对多机械臂系统的公共工作空间和协同工作空间进行分析,... 机器人协作系统是提高机械制造加工自动化与灵活性的有效方式,提出了一种基于协作工作空间与公共工作空间乘积(PTCWA)性能指标的机器人系统布局优化模型与方法。该方法采用解析法对多机械臂系统的公共工作空间和协同工作空间进行分析,研究系统布局与两种操作空间之间的耦合关系。基于机械臂D-H参数与机器人数量,对系统布局的极限位置进行分析。基于PTCWA性能指标与布局极限位置参数构建多臂系统布局优化模型,以系统性能指标最优为目标对优化模型进行优化求解。最后以由三个工业机器人组成的典型协作系统为实例进行仿真验证,结果表明以该优化模型进行优化求解可以得到机器人系统的最优系统布局参数。 展开更多
关键词 多机器人系统 布局优化 PTCWA 协作空间
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虚假数据注入攻击下多机器人系统协同寻源
4
作者 王彪新 伍益明 +1 位作者 郑宁 徐明 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期403-416,共14页
聚焦多机器人系统协同寻源问题,即通过驱使多个机器人相互协同寻找未知环境中物理信号放射源的位置.由于执行任务的机器人通常处于户外开放网络环境中,攻击者在网络中生成的虚假数据注入攻击容易导致多机器人系统寻源任务的失败.为在网... 聚焦多机器人系统协同寻源问题,即通过驱使多个机器人相互协同寻找未知环境中物理信号放射源的位置.由于执行任务的机器人通常处于户外开放网络环境中,攻击者在网络中生成的虚假数据注入攻击容易导致多机器人系统寻源任务的失败.为在网络攻击情形下仍旧能够追寻到源点,提出一种基于弹性向量趋同的多机器人系统协同多维寻源方法.有别于现有文献在处理多维寻源时将向量分解成各个维度上的标量进而设计基于标量的弹性趋同协议,所提出的多维寻源方法不仅能够有效抵御虚假数据注入攻击完成寻源任务,而且其界定的安全区间相较于传统基于标量信息界定的安全区间更加严格和精准.在假设f-局部有界(f-locally bounded)虚假数据注入攻击模型下,理论分析给出正常机器人在所设计的控制协议下追寻到源点的充分必要条件.仿真结果表明,该方法在分布式多机器人系统协作寻源和抵抗恶意攻击方面具有优越性. 展开更多
关键词 多机器人系统 寻源 协同控制 网络安全 恶意节点
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带时间窗的多机器人系统复杂任务路径规划 被引量:2
5
作者 何舟 刘思羽 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第2期83-90,共8页
针对多机器人系统在复杂任务和时间窗双重约束下的路径规划问题,通过改进蚁群算法实现满足以布尔任务给出的轨迹要求及时间窗约束的最短路径规划。首先,根据全局地图信息和布尔任务提出一种基于Dijkstra算法的预处理算法,计算任务区域... 针对多机器人系统在复杂任务和时间窗双重约束下的路径规划问题,通过改进蚁群算法实现满足以布尔任务给出的轨迹要求及时间窗约束的最短路径规划。首先,根据全局地图信息和布尔任务提出一种基于Dijkstra算法的预处理算法,计算任务区域之间的最短路径;其次,为了提高求解质量并加快收敛速度,引入基于A∗算法的评估函数改进蚁群算法的启发信息,并结合蚂蚁回退机制,提出一种改进蚁群算法,规划满足任务和时间窗约束的最短路径;最后,通过仿真实验证明所提算法的有效性,并与现有研究进行比较,在求解质量和算法收敛性方面均优于现有方法。 展开更多
关键词 多机器人系统 布尔任务 路径规划 时间窗
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协作多机器人系统研究进展综述 被引量:32
6
作者 吴军 徐昕 +1 位作者 连传强 贺汉根 《智能系统学报》 2011年第1期13-27,共15页
协作多机器人系统是近年来机器人研究的热点,具有良好的应用前景.针对开展相关研究的迫切需要,总结了协作多机器人系统研究的国内外发展现状,并分别对无意识协作的仿生多机器人系统和有意识协作的异构多机器人系统研究进行论述.重点从... 协作多机器人系统是近年来机器人研究的热点,具有良好的应用前景.针对开展相关研究的迫切需要,总结了协作多机器人系统研究的国内外发展现状,并分别对无意识协作的仿生多机器人系统和有意识协作的异构多机器人系统研究进行论述.重点从系统构建和优化控制的宏观角度出发,对有意识协作异构多机器人系统的体系结构、环境感知以及优化控制3个方面的研究进展分别展开论述;对典型的多机器人验证任务和软硬件实验平台进行了总结;最后对协作多机器人系统的研究方向进行了展望. 展开更多
关键词 多机器人系统 协作协调 系统构建 优化控制 环境感知 实验平台
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多机器人系统的可观测性及协同定位精度分析
7
作者 朱奎宝 温紫晴 +3 位作者 狄世彦 张峰 郭广源 康浩楠 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期732-739,共8页
多机器人协同系统的编队队形影响系统的可观测性,应用中发现系统绝对定位能力也是影响协同定位精度的主要因素。针对系统不可观测情况下无法实现协同定位问题,提出了通过增强系统绝对定位能力实现协同定位的方法,重点分析了不同绝对定... 多机器人协同系统的编队队形影响系统的可观测性,应用中发现系统绝对定位能力也是影响协同定位精度的主要因素。针对系统不可观测情况下无法实现协同定位问题,提出了通过增强系统绝对定位能力实现协同定位的方法,重点分析了不同绝对定位能力的多机器人协同定位系统的可观测性对定位精度的影响,确定了系统可观测性的最佳条件。以3个机器人组成的集群为例进行仿真验证了同一观测度情况下,系统的绝对定位能力越强,协同定位精度越高。 展开更多
关键词 多机器人协同系统 编队队形 定位能力 协同定位
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基于WSN的矿井事故搜索探测多机器人系统 被引量:15
8
作者 赵杰 刘刚峰 +1 位作者 朱磊 臧希喆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期997-1002,共6页
为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于... 为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于FPGA软核的多传感器接口模块.初步实验证实,这种以移动机器人为节点,采用无线传感器网络技术将多机器人协调控制而实现的矿井搜索探测多机器人系统,能够在井下复杂地形中运动并配置多机器人节点,搭建无线多跳通讯网络,实现井下信息获取和多机器人控制. 展开更多
关键词 井下事故 搜索探测 多机器人系统 无线传感器网络
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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
9
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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多机器人系统强化学习研究综述 被引量:15
10
作者 马磊 张文旭 戴朝华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1032-1044,共13页
强化学习是实现多机器人对复杂和不确定环境良好适应性的有效手段,是设计智能系统的核心技术之一.从强化学习的基本思想与理论框架出发,针对局部可观测性、计算复杂度和收敛性等方面的固有难题,围绕学习中的通信、策略协商、信度分配和... 强化学习是实现多机器人对复杂和不确定环境良好适应性的有效手段,是设计智能系统的核心技术之一.从强化学习的基本思想与理论框架出发,针对局部可观测性、计算复杂度和收敛性等方面的固有难题,围绕学习中的通信、策略协商、信度分配和可解释性等要点,总结了多机器人强化学习的研究进展和存在的问题;介绍了强化学习在机器人路径规划与避障、无人机、机器人足球和多机器人追逃问题中的应用;最后指出了定性强化学习、分形强化学习、信息融合的强化学习等若干多机器人强化学习的前沿方向和发展趋势. 展开更多
关键词 多机器人系统 强化学习 马尔科夫决策过程 计算复杂度 不确定性
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多机器人系统的研究现状 被引量:11
11
作者 熊举峰 谭冠政 盘辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第30期28-30,45,共4页
介绍了多机器人系统的研究进展及现状,对该领域内的主要内容(思想源泉、体系结构与控制、通信、学习、可重构机器人)的研究现状作了分析和介绍,还提出了一些未来值得研究的议题。
关键词 多机器人系统 研究现状 思想源泉 体系结构 通信 学习 可重构机器人
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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
12
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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基于遗传算法的多机器人系统最优轨迹规划 被引量:27
13
作者 甘亚辉 戴先中 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1245-1252,共8页
针对关节型多机器人系统在静态环境下的点到点的轨迹规划问题,提出了一种基于遗传算法的最优轨迹规划策略.采用遗传算法在综合考虑各机器人沿轨迹运动的安全性、运动代价以及运动学约束的基础上为单个机器人规划最优的运动轨迹,并通过... 针对关节型多机器人系统在静态环境下的点到点的轨迹规划问题,提出了一种基于遗传算法的最优轨迹规划策略.采用遗传算法在综合考虑各机器人沿轨迹运动的安全性、运动代价以及运动学约束的基础上为单个机器人规划最优的运动轨迹,并通过协调各机器人沿预定轨迹运行的时间避免机器人之间碰撞的发生.针对含有3个二自由度平面关节型机器人的多机器人系统进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 多机器人系统 轨迹规划 遗传算法 最优轨迹
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多机器人系统任务分配问题的建模与求解 被引量:6
14
作者 苏丽颖 么立双 +1 位作者 李小鹏 杜峰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期122-125,共4页
针对多机器人系统任务分配方式信息量大,数据处理复杂,得不到到最优的问题,提出一种基于分布式任务分配方式的建模方法。该方法从寻求最优解或次优解角度出发,对多机器人系统任务分配问题进行形式化描述。基于这种形式化的描述方法,提... 针对多机器人系统任务分配方式信息量大,数据处理复杂,得不到到最优的问题,提出一种基于分布式任务分配方式的建模方法。该方法从寻求最优解或次优解角度出发,对多机器人系统任务分配问题进行形式化描述。基于这种形式化的描述方法,提出一种基于组合拍卖法的分布式的多机器人任务分配的建模方法。研究结果表明:该方法能够有效地为任务分配问题提供最优解或次优解。 展开更多
关键词 多机器人系统 任务分配 组合拍卖法 混合整数线性规划
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面向电力智能巡检的多机器人系统协同路径规划算法 被引量:33
15
作者 琚泽立 杨博 +4 位作者 孙浩飞 黄小羽 蒲路 赵学风 辛建斌 《智慧电力》 北大核心 2020年第6期92-97,共6页
针对在复杂电力智能巡检任务与环境下,多机器人路径规划算法计算量大、实时性差的问题,提出了面向电力智能巡检的多机器人系统协同路径规划算法。首先结合实际情况,提出了2种不同群体规模下的多机器人系统交通规则法;接着,在所提交通规... 针对在复杂电力智能巡检任务与环境下,多机器人路径规划算法计算量大、实时性差的问题,提出了面向电力智能巡检的多机器人系统协同路径规划算法。首先结合实际情况,提出了2种不同群体规模下的多机器人系统交通规则法;接着,在所提交通规则法的基础上融入单机器人路径规划算法,提出了多机器人系统协同路径规划算法,且通过加权改进提升其运行效率;最后,通过仿真实验表明了所提2种交通规则以及协同路径规划算法在多机器人系统上应用的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电力智能巡检 多机器人系统 交通规则法 协同路径规划
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多机器人系统任务分配的研究进展 被引量:13
16
作者 黎萍 杨宜民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第17期201-205,227,共6页
多机器人系统任务分配是机器人研究领域一个关键的研究课题。从多机器人任务分配分类及问题描述、多机器人任务分配的研究动态等方面对多机器人任务分配进行了综述,并根据近期文献探讨了多机器人系统任务分配需要解决的若干重要问题。
关键词 多机器人系统 任务分解 任务分配
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基于局部加权k近邻的多机器人系统异步互增强学习 被引量:2
17
作者 杨月全 韩飞 +3 位作者 金露 倪春波 曹志强 张天平 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期208-211,共4页
针对多机器人系统的增强学习问题,为提高机器人的学习速度和充分利用通信范围内其他机器人的增强学习的经验和结果,给出了2类基于局部加权k近邻时间差分的多机器人系统的交互式学习策略.对于机器人之间通信无时滞情形,基于环境感测和任... 针对多机器人系统的增强学习问题,为提高机器人的学习速度和充分利用通信范围内其他机器人的增强学习的经验和结果,给出了2类基于局部加权k近邻时间差分的多机器人系统的交互式学习策略.对于机器人之间通信无时滞情形,基于环境感测和任务信息状态描述的局部加权k近邻状态选择方法,机器人通过对自身和通信范围内其他机器人Q值表的比较和分析,对其自身的Q值表进行优化迭代更新.在此基础上,分别给出了基于全局通信条件下和局部通信条件下多机器人系统的异步的互增强学习方案.最后,通过仿真实验进一步验证了所提方案的可行性和有效性. 展开更多
关键词 多机器人系统 增强学习 K近邻 运动控制
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基于博弈论的多机器人系统任务分配算法 被引量:8
18
作者 黎萍 杨宜民 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期392-395,共4页
对多机器人系统任务分配策略进行了形式化描述,为任务分配方案的求解提供了一种数学描述工具;针对多机器人系统中机器人决策之间的相互依存性,引入博弈论的思想分析了多机器人系统的任务分配问题,提出了一种基于博弈论的多机器人系统任... 对多机器人系统任务分配策略进行了形式化描述,为任务分配方案的求解提供了一种数学描述工具;针对多机器人系统中机器人决策之间的相互依存性,引入博弈论的思想分析了多机器人系统的任务分配问题,提出了一种基于博弈论的多机器人系统任务分配算法(GT-MRTA)。实验结果表明,算法复杂度较低,计算量较小,鲁棒性较好,获得的任务分配方案质量较高。 展开更多
关键词 多机器人系统 任务分配 博弈论
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基于领航-跟随法的多机器人系统轨迹跟踪控制(英文) 被引量:8
19
作者 陈梅 丁明刚 郑涛 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期37-42,共6页
建立了非完整约束移动机器人模型,对其轨迹跟踪问题和队形控制问题进行了讨论。依据Lyapunov稳定性理论和领航-跟随法分别设计了领航机器人跟踪希望轨迹的控制律和跟随机器人保持一定队形跟踪领航机器人的控制律。提出了一种多机器人系... 建立了非完整约束移动机器人模型,对其轨迹跟踪问题和队形控制问题进行了讨论。依据Lyapunov稳定性理论和领航-跟随法分别设计了领航机器人跟踪希望轨迹的控制律和跟随机器人保持一定队形跟踪领航机器人的控制律。提出了一种多机器人系统的队形轨迹跟踪控制方法。仿真结果表明了应用所设计的多机器人队形轨迹跟踪控制律,各机器人能够较快地形成希望队形,并按希望队形跟踪希望轨迹,验证了此控制方法的有效性。 展开更多
关键词 多机器人系统 队形轨迹跟踪 LYAPUNOV函数 领航-跟随
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基于效用函数的多机器人系统任务分配 被引量:3
20
作者 黎萍 杨宜民 练家乐 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第2期537-539,共3页
目前所采用的多机器人系统任务分配方法大多都忽略了任务分配的解质量问题。从定量的角度出发,提出了一种基于效用函数的多机器人系统任务分配策略,在机器人能力向量和子任务要求的能力向量基础上,建立了效用函数的数学模型,根据效用函... 目前所采用的多机器人系统任务分配方法大多都忽略了任务分配的解质量问题。从定量的角度出发,提出了一种基于效用函数的多机器人系统任务分配策略,在机器人能力向量和子任务要求的能力向量基础上,建立了效用函数的数学模型,根据效用函数大小进行任务分配。仿真实验在足球机器人仿真比赛平台上进行,结果表明该任务分配算法对异构多机器人系统合作具有很好的通用性,且算法快速简单,能够实现任务到机器人的最优映射。 展开更多
关键词 效用函数 多机器人系统 任务分配
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