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多机器人系统任务分配研究 被引量:7
1
作者 周菁 慕德俊 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期403-410,共8页
设计分布式同质的多机器人系统,以实现以负载平衡为目的的任务分配。机器人个体使用包容框架拓扑结构和基于感知到行为的控制,使用视觉系统通过局部观察获取周围环境信息,由状态转移方程选择任务执行,实现从局部到全局的针对多机器人系... 设计分布式同质的多机器人系统,以实现以负载平衡为目的的任务分配。机器人个体使用包容框架拓扑结构和基于感知到行为的控制,使用视觉系统通过局部观察获取周围环境信息,由状态转移方程选择任务执行,实现从局部到全局的针对多机器人系统的涌现式协调方法。宏观数学模型从理论上证明了任务分配的正确性,再由真实环境下物理实验验证了这一多机器人系统可以达到指定的任务分配效果。 展开更多
关键词 多机器人系统任务分配 马尔可夫过程主方程 包容框架
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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
2
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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多机器人系统任务分配的研究进展 被引量:13
3
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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基于博弈论的多机器人系统任务分配算法 被引量:8
4
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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基于效用函数的多机器人系统任务分配 被引量:3
5
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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基于机器人效用函数的多机器人系统任务分配 被引量:2
6
作者 陈建平 苑召国 杨宜民 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期1339-1341,共3页
针对现有的多机器人系统任务分配方法只是采用算法进行寻优,而没有将任务分配结果加以量化的缺陷,提出了一种基于机器人效用函数的多机器人系统任务分配新方法。该方法首先定义机器人效用函数,并说明其可解;接着给出了最佳任务分配方案... 针对现有的多机器人系统任务分配方法只是采用算法进行寻优,而没有将任务分配结果加以量化的缺陷,提出了一种基于机器人效用函数的多机器人系统任务分配新方法。该方法首先定义机器人效用函数,并说明其可解;接着给出了最佳任务分配方案的定义,并证明其存在性和惟一性;最后通过实例对本方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 多机器人系统 效用函数 任务分配 最佳分配方案
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多机器人系统任务分配效用评价算法
7
作者 黎萍 朱军燕 杨宜民 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第9期3288-3292,共5页
为了提高复杂环境中多机器人系统任务分配的决策质量,获取准确、客观的效用评价,提出了一种基于自适应神经-模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)的效用评价算法ANFIS-UE。设计了基于ANFIS的效用评价网络结构,并... 为了提高复杂环境中多机器人系统任务分配的决策质量,获取准确、客观的效用评价,提出了一种基于自适应神经-模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)的效用评价算法ANFIS-UE。设计了基于ANFIS的效用评价网络结构,并采用Q学习对效用评价网络的参数进行学习。利用ANFIS优越的函数逼近能力和泛化能力,提高了效用函数的学习效率,能够对连续的状态输入产生连续的效用评价值。实验结果表明,该算法获得的效用评价相对更准确,从而提高了任务分配方案的质量。 展开更多
关键词 自适应神经-模糊推理系统 Q学习 效用评价 多机器人系统 任务分配
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一种多机器人系统任务分配规划算法
8
作者 郭季 周明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第5期107-110,共4页
针对一类可将复杂任务分解为多目标集合的任务分配问题,提出了一种基于网络图的多机器人系统任务分配规划算法。首先根据目标集合和机器人系统的初始状态,建立对应的网络图。在此基础上,将任务分配问题转换为受约束的最少成本流程问题... 针对一类可将复杂任务分解为多目标集合的任务分配问题,提出了一种基于网络图的多机器人系统任务分配规划算法。首先根据目标集合和机器人系统的初始状态,建立对应的网络图。在此基础上,将任务分配问题转换为受约束的最少成本流程问题。为保证获得目标集合的最优解,提出一种结合分支界限原理和拉格朗日松弛原理的最优求解算法。在仿真中,利用提出的算法求解随机设定位置的机器人和目标点集,仿真结果表明,提出的算法可以实现目标点集的优化分配。 展开更多
关键词 机器人 任务分配 成本流程
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双机器人的任务分配和协同作业算法研究
9
作者 李铁军 赵博言 +2 位作者 刘今越 贾晓辉 唐春瑞 《控制工程》 北大核心 2025年第4期577-585,共9页
针对双机器人难以实现合理的任务分配和协同作业的问题,提出了一种基于工作量平衡机制与主从协同蚁群优化算法完成双机器人的任务分配和协同作业的方法。首先,基于任务点集合建立不平衡任务指派模型,任务分配阶段通过迭代路径规划算法... 针对双机器人难以实现合理的任务分配和协同作业的问题,提出了一种基于工作量平衡机制与主从协同蚁群优化算法完成双机器人的任务分配和协同作业的方法。首先,基于任务点集合建立不平衡任务指派模型,任务分配阶段通过迭代路径规划算法平衡两机器人的工作量。然后,通过主从协同蚁群优化算法解算机器人之间避免干涉且保持工作量最小的多目标协同作业优化模型。最后,结合钢筋绑扎场景展开实验,实验结果表明,所提方法可以在两机器人之间实现合理的任务分配,减少二者的工作差异量,使其高效地完成钢筋绑扎作业,并且可以有效避免机器人在作业过程中发生干涉。 展开更多
关键词 机器人 任务分配 主从协同 蚁群优化算法
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考虑故障因素的多机器人动态任务分配及路径规划
10
作者 何舟 何鹏阳 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第6期1684-1690,共7页
针对复杂任务下多机器人鲁棒性问题,提出一种耦合式任务分配和路径规划方法,以满足复杂任务下的轨迹要求。首先,通过Dijkstra算法对环境中各任务栅格间的最短路径和距离进行预处理;其次,中央控制器负责任务下达,监测到机器人进入危险区... 针对复杂任务下多机器人鲁棒性问题,提出一种耦合式任务分配和路径规划方法,以满足复杂任务下的轨迹要求。首先,通过Dijkstra算法对环境中各任务栅格间的最短路径和距离进行预处理;其次,中央控制器负责任务下达,监测到机器人进入危险区域故障后,重新分配剩余任务,以确保任务的完成。此外,结合邻域搜索,提出一种带有局部调整策略的改进北方苍鹰优化算法(INGO)以提高求解质量,并采用结合边际成本的竞拍方法来应对机器人故障后的重分配问题。最后,分别在不同地图规模大小和任务数量下进行随机测试,其中在100个栅格的环境中,所提方法比拍卖方法得到的总移动距离节省19.63%,且求解时间也小于其他方法。结果表明,所提方法能更好地均衡移动距离和求解时间,在可扩展性和系统鲁棒性方面也均优于现有方法。 展开更多
关键词 多机器人系统 任务规划 系统鲁棒性 机器人故障 路径规划
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无人化仓库下异构机器人混合任务分配研究
11
作者 王军茹 张菂 孙广彬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第6期53-60,78,共9页
在具有若干个障碍区的码头无人化仓库中,为解决异构机器人系统对混合任务的有效分配问题,文中提出一种模糊聚类融合的扩展一致性束算法。在采用模糊聚类划分任务子区域和利用时间窗设置混合任务执行顺序的基础上,提出机器人分组资源配... 在具有若干个障碍区的码头无人化仓库中,为解决异构机器人系统对混合任务的有效分配问题,文中提出一种模糊聚类融合的扩展一致性束算法。在采用模糊聚类划分任务子区域和利用时间窗设置混合任务执行顺序的基础上,提出机器人分组资源配置策略,以任务分配收益最大、运行时间最短为目标,建立异构机器人系统任务分配的数学模型,通过扩展一致性束算法,在各个子区域内完成任务分配。结果表明:扩展一致性束算法缩短了任务分配时间,得到各子区域内机器人的执行任务序列并且每架机器人所分配到的任务数保持均衡。 展开更多
关键词 无人化仓库 异构机器人系统 混合任务分配 时间窗 机器人分组资源配置策略 一致性束算法
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重大装备制造多机器人任务分配与运动规划技术研究综述 被引量:14
12
作者 张振国 毛建旭 +3 位作者 谭浩然 王耀南 张雪波 江一鸣 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-41,共21页
飞机蒙皮、船舶舱体、高铁车身等大型复杂部件高效高品质制造是航空航天、海洋舰船、轨道交通等领域重大装备发展的根基.大型复杂部件具有尺寸超大、型面复杂等特点,传统的人工、单机制造面临着效率低、一致性差、空间有限等问题,多机... 飞机蒙皮、船舶舱体、高铁车身等大型复杂部件高效高品质制造是航空航天、海洋舰船、轨道交通等领域重大装备发展的根基.大型复杂部件具有尺寸超大、型面复杂等特点,传统的人工、单机制造面临着效率低、一致性差、空间有限等问题,多机器人具有高鲁棒性、高效性等优点,为大型复杂部件制造提供了良好的制造基础.任务分配与运动规划是多机器人制造系统的决策中枢,其性能影响整个系统的运行效率.考虑到重大装备部件制造任务分配与运动规划过程中任务工序多、冲突干涉多、精度需求高等挑战,本文首先对复杂环境下多机器人任务分配与运动规划的重要性进行了说明;然后阐述了目前主要的任务分配与运动规划方法,包括其在智能制造领域下的应用;在此基础上,对现阶段复杂场景下任务分配和运动规划存在的问题进行了分析,并使用强化学习与混合优化算法等方法提出了解决思路;最后对重大装备大型复杂部件制造过程多机器人任务分配和动态规划技术及应用的发展进行了总结与展望. 展开更多
关键词 重大装备制造 多机器人 任务分配 运动规划
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面向智能仓储的多机器人任务分配及路径规划 被引量:1
13
作者 褚晶 田艺秋 +1 位作者 岳颀 黄勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期929-938,共10页
面对当今日益复杂的市场需求,传统的人工仓储系统已力不从心,仓储系统的智能化转型升级成为迫切需求。在这一背景下,针对仓储环境设计了一种仓储多机器人系统的任务分配与路径规划策略,以实现混杂单机与多机编队仓储任务的高效完成。文... 面对当今日益复杂的市场需求,传统的人工仓储系统已力不从心,仓储系统的智能化转型升级成为迫切需求。在这一背景下,针对仓储环境设计了一种仓储多机器人系统的任务分配与路径规划策略,以实现混杂单机与多机编队仓储任务的高效完成。文中提出一种将交通流量影响因子融入拍卖算法的仓储任务分配策略,通过预测环境中各区域机器人密度,实现任务分配的优化。该研究为多机编队任务设计了基于虚拟结构法的三机器人编队模型,并提出一种2层路径规划策略:外层基于Floyd算法进行全局路径规划,内层通过交通规则约束解决各类碰撞问题,实现局部路径规划。在MATLAB平台对设计的仓储多机器人系统进行仿真实验,实验结果表明,该多机器人系统能够灵活处理混杂2种类型的仓储任务,有效减少机器人之间的碰撞风险和机器人在密集区域的停滞现象,从而提高系统的安全性和工作效率。该研究为未来多机器人系统研究和现实应用提供参考。 展开更多
关键词 仓储系统 多机器人系统 任务分配 路径规划 多机器人协同
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农用机器人底盘控制系统的设计 被引量:1
14
作者 张艳兵 徐鹏跃 +1 位作者 李卓 张洪强 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期208-213,共6页
农用机器人可以执行农业种植、收割、施肥、喷洒农药、除草和土壤分析等生产活动,能够显著提高农业生产的效率。农用机器人的底盘可以保证在不平坦的地形和复杂的障碍物中自由移动,其稳定性、灵活性和可靠性直接影响机器人的导航能力和... 农用机器人可以执行农业种植、收割、施肥、喷洒农药、除草和土壤分析等生产活动,能够显著提高农业生产的效率。农用机器人的底盘可以保证在不平坦的地形和复杂的障碍物中自由移动,其稳定性、灵活性和可靠性直接影响机器人的导航能力和任务执行效率。为了进一步促进农用机器人的智能化和高效化,基于CANopen通讯协议与伺服电机驱动通信,设计了一套完整、高效的运动控制算法,保证农业机器人底盘可以在田间灵活、高效地移动,实现了多种运动方式,并保证底盘能在复杂的施工环境中灵活移动。田间测试表明:在不同的农田环境中,底盘能够灵活地适应地形和避开障碍物,实现了多种运动方式的转换,并高效地完成农业生产任务。 展开更多
关键词 农用机器人 底盘控制系统 CANopen通讯协议 伺服电机驱动通信 运动控制算法
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基于多智能体强化学习的AMR协作任务分配方法
15
作者 张富强 张焱锐 +1 位作者 丁凯 常丰田 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期26-33,共8页
为了解决AMR在柔性生产中运输任务的自主分配难题,采用一种基于改进多智能体强化学习算法的多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)。首先,引入注意力机制对算法进行改进,采用中心化训练分散式执行的框架,并对AMR的动作及状态进行设置... 为了解决AMR在柔性生产中运输任务的自主分配难题,采用一种基于改进多智能体强化学习算法的多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)。首先,引入注意力机制对算法进行改进,采用中心化训练分散式执行的框架,并对AMR的动作及状态进行设置;其次,根据奖励值的大小确定任务节点的覆盖程度以及任务的完成效果;最后,在Pycharm上进行仿真,结果表明:MADDPG算法的平均奖励值较其他算法增幅为3,训练次数减少了300次,在保证求解任务分配完成度的基础上,具有更快的学习速度和更稳定的收敛过程。 展开更多
关键词 自主移动机器人 多智能体 强化学习 协作 任务分配
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“货到人”拣选系统机器人任务分配的鲁棒双层规划模型 被引量:11
16
作者 李腾 冯珊 +1 位作者 宋君 刘金芳 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第12期25-34,共10页
在电商“货到人”拣选系统中,如何调度系统中的机器人并对任务进行合理地分配决定着整个系统的运行效率与成本。分析“货到人”拣选系统作业流程,建立机器人数量配置、机器人调度与机器人任务分配的双层规划模型。上层模型以批量订单完... 在电商“货到人”拣选系统中,如何调度系统中的机器人并对任务进行合理地分配决定着整个系统的运行效率与成本。分析“货到人”拣选系统作业流程,建立机器人数量配置、机器人调度与机器人任务分配的双层规划模型。上层模型以批量订单完成总成本最小为目标函数,以机器人调度为决策变量,构建整数规划模型;下层模型以机器人完成所有任务的平均空闲率最小为目标函数,以任务分配为决策变量,考虑机器人在完成任务过程中由于调度、避障、路径规划等导致的行走距离不确定因素,构建鲁棒优化模型。上层的调度结果制约了下层的最小平均空闲率,下层的任务分配结果影响上层的最小成本,上下层结果共同决定机器人配置决策。利用遗传算法求解模型,通过实例仿真验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 “货到人”拣选系统 多机器人任务分配 机器人调度 鲁棒双层规划 遗传算法
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基于效用值的足球机器人系统任务分配方法 被引量:3
17
作者 陈建平 杨宜民 魏良 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期197-200,共4页
针对足球机器人系统中的任务分配问题,提出一种基于效用函数值的任务分配方法。在分析足球机器人系统任务分配问题的基础上,对机器人效用函数进行定义,并论述机器人球员相对于不同子任务效用函数的构建过程,给出基于效用值的足球机器人... 针对足球机器人系统中的任务分配问题,提出一种基于效用函数值的任务分配方法。在分析足球机器人系统任务分配问题的基础上,对机器人效用函数进行定义,并论述机器人球员相对于不同子任务效用函数的构建过程,给出基于效用值的足球机器人系统任务分配算法。仿真实验结果表明,该方法计算量小、实时性好,任务分配性能优于已有文献中的方法。 展开更多
关键词 足球机器人 任务产生 任务分解 任务分配 效用函数
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混合分布式任务分配机制在足球机器人系统中的应用研究 被引量:2
18
作者 季秀才 崔连虎 郑志强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第3期706-709,共4页
在分析各种多智能体任务分配机制的优缺点的基础上,结合基于市场法的任务分配机制和基于规则的任务分配机制,提出了一种混合分布式的多机器人任务分配机制用于足球机器人系统的角色分配。该角色分配算法在动态地分配角色的同时能够有效... 在分析各种多智能体任务分配机制的优缺点的基础上,结合基于市场法的任务分配机制和基于规则的任务分配机制,提出了一种混合分布式的多机器人任务分配机制用于足球机器人系统的角色分配。该角色分配算法在动态地分配角色的同时能够有效地避免角色的非期望震荡。仿真和实际比赛均验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 任务分配 多智能体 足球机器人 分布式角色分配
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基于激光和视觉SLAM的自主导航机器人系统设计
19
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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搭载磁检测装置的爬壁机器人系统设计
20
作者 胡博 邹子龙 +2 位作者 石文泽 陈宇 邱发生 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期57-61,共5页
为了实现高空壁面金属构件的自动化无损检测,设计了一套搭载磁检测装置的爬壁机器人系统。采用负压吸附技术提高了机器人对不同材质表面的适应性;控制系统配备了软件开发工具包接口,允许开发者根据特定应用场景进行二次开发。系统性能... 为了实现高空壁面金属构件的自动化无损检测,设计了一套搭载磁检测装置的爬壁机器人系统。采用负压吸附技术提高了机器人对不同材质表面的适应性;控制系统配备了软件开发工具包接口,允许开发者根据特定应用场景进行二次开发。系统性能测试结果表明,该爬壁机器人系统操作流程顺畅,各项功能完备,能够满足高空壁面无损检测的需求。 展开更多
关键词 无损检测 爬壁机器人 磁检测 系统集成
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