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事件触发下多移动机器人抗干扰固定时间预定性能编队
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作者 王健安 闫慧娴 +3 位作者 张君如 张捷 李明杰 赵志诚 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1703-1714,共12页
考虑多移动机器人编队系统存在模型参数不确定、未知扰动和有限通信资源问题,提出一种固定时间预定性能的事件触发编队控制方法.首先,设计新的固定时间干扰观测器以精确估计系统的复合扰动.其次,基于干扰观测器、预定性能函数、反步法... 考虑多移动机器人编队系统存在模型参数不确定、未知扰动和有限通信资源问题,提出一种固定时间预定性能的事件触发编队控制方法.首先,设计新的固定时间干扰观测器以精确估计系统的复合扰动.其次,基于干扰观测器、预定性能函数、反步法和固定时间理论,并考虑通信资源受限问题,设计时变阈值事件触发的固定时间预定性能编队控制器,使得编队误差在固定时间内收敛且满足预定性能要求.所提出的触发机制可减少因控制器和执行器频繁通信造成的网络资源浪费,且无Zeno行为发生.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 多移动机器人 编队控制 干扰观测器 预定性能 固定时间 事件触发
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面向大型舱体的多移动机器人加工区域划分及站位规划
2
作者 赵娇 路勇 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期67-75,共9页
在多移动机器人原位加工大型构件这一新型制造模式下,依据加工特征分布及机器人加工可达性,合理安排各机器人加工顺序及站位是保证加工顺利实施的关键。本文针对大型航天舱体多支架表面加工需求,在阐述多移动机器人并行加工系统原理的... 在多移动机器人原位加工大型构件这一新型制造模式下,依据加工特征分布及机器人加工可达性,合理安排各机器人加工顺序及站位是保证加工顺利实施的关键。本文针对大型航天舱体多支架表面加工需求,在阐述多移动机器人并行加工系统原理的基础上,着重研究加工区域划分和机器人站位规划问题。首先,规划了多机并行加工流程,提出了舱体轴向和径向的区域划分方法,进行了舱体工作空间栅格化处理;然后,利用机器人的逆解提取出机器人的可行站位集,完成多台移动机器人的站位规划;最后,选择包含4类机器人的多机系统,进行了示例舱体的仿真验证,相比于传统方法,本文提出的多机器人并行加工方法使大型舱体支架加工的生产效率提高了82%,效果显著。 展开更多
关键词 大型舱体 多移动机器人 加工区域划分 站位规划 原位加工
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多移动机器人混合避障算法的编队策略 被引量:3
3
作者 刘福琳 李庆鑫 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期726-734,共9页
针对多移动机器人系统在未知静态障碍物环境下的编队避障问题,提出了一种多移动机器人混合避障算法的编队策略,使多移动机器人系统在整个运行过程中保证系统内不发生碰撞,并且在未知静态障碍物环境中能最大程度地保持队形进行有效避障,... 针对多移动机器人系统在未知静态障碍物环境下的编队避障问题,提出了一种多移动机器人混合避障算法的编队策略,使多移动机器人系统在整个运行过程中保证系统内不发生碰撞,并且在未知静态障碍物环境中能最大程度地保持队形进行有效避障,以及能够在较短时间到达指定目标点。该编队策略基于领航跟随法和人工势场法,将系统内机器人划分为领航机器人及跟随机器人,并根据各自角色任务的差异,对其采用了不同改进方法的人工势场法进行避障,形成一种混合避障算法,其中针对领航机器人提出了LAPF(leader artificial potential field)避障算法,该算法改进了传统人工势场法的斥力函数,解决了传统人工势场法极易陷入局部极值困境的问题,并有效缩短了避障过程所用时间。为保证整个系统运行过程及避障行为之后能够恢复队形保持系统稳定性,该编队策略利用一致性模型控制机器人的速度,使领航机器人与跟随机器人的状态趋于一致,进而保持队形。仿真结果验证了LAPF算法及该多移动机器人混合避障算法编队策略的有效性。 展开更多
关键词 多移动机器人 一致性编队 领航跟随法 人工势场法 避障
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一种面向异质多移动机器人的改进猫群算法
4
作者 康亮 杜奕 尹丽华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1958-1968,共11页
目前的多移动机器人群组很难做到成员的真正同质,现有的群智能算法也很难包容团队的异质性。关注多移动机器人的异质性协同,提出母子机器人概念。为实现群智能算法在异质多移动机器人中的应用,改进了基本的猫群算法。定义了猫群的子域... 目前的多移动机器人群组很难做到成员的真正同质,现有的群智能算法也很难包容团队的异质性。关注多移动机器人的异质性协同,提出母子机器人概念。为实现群智能算法在异质多移动机器人中的应用,改进了基本的猫群算法。定义了猫群的子域和邻域,提出了搜索方向的优先级、机器人的扩展轨迹跟踪、搜索空间的吸引力和候选搜索区域等8个方面的猫群算法改进。实验结果表明:母子机器人概念可以实现异质多移动机器人的目标搜索,可以包容团队成员的异质性,验证了改进猫群算法的适用性和有效性。 展开更多
关键词 多移动机器人 猫群算法 异质 子域 搜索方向
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间歇性通信下多移动机器人的分布式切换预测控制
5
作者 陈嘉旻 刘安东 滕游 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第1期62-71,共10页
针对间歇性通信下的多移动机器人编队,提出了一种分布式切换预测控制方法。首先,通过将切换拓扑策略描述为间歇性通信,将多机器人编队建模为一类带有路径参数同步约束项的切换系统模型,以减少通信代价。针对名义系统部分,采用分布式切... 针对间歇性通信下的多移动机器人编队,提出了一种分布式切换预测控制方法。首先,通过将切换拓扑策略描述为间歇性通信,将多机器人编队建模为一类带有路径参数同步约束项的切换系统模型,以减少通信代价。针对名义系统部分,采用分布式切换预测控制方法,给出了名义系统指数稳定的充分条件和稳定化控制器的设计方法。针对路径参数同步约束项,通过最小化具有路径参数同步约束的代价函数,给出了基于分布式预测控制路径参数同步控制器的设计方法。最后,仿真验证了所提算法能够使多移动机器人在间歇通信的条件下完成编队任务。 展开更多
关键词 多移动机器人 间歇性通信 切换预测控制 编队控制
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未知环境中多移动机器人协作围捕的研究(英文) 被引量:13
6
作者 曹志强 张斌 +1 位作者 王硕 谭民 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期536-543,共8页
为了实现多移动机器人在未知环境中的围捕 ,本文将任务建模为排队、随机搜索、包围、捕捉和预测五种状态 .提出了排队、搜索、包抄、捕捉、预测和方向优化策略 ,结合状态转换条件保证了任务的顺利实现 .同时 ,赋予被捕捉对象 (下用Inva... 为了实现多移动机器人在未知环境中的围捕 ,本文将任务建模为排队、随机搜索、包围、捕捉和预测五种状态 .提出了排队、搜索、包抄、捕捉、预测和方向优化策略 ,结合状态转换条件保证了任务的顺利实现 .同时 ,赋予被捕捉对象 (下用Invader表示 )一种安全运动策略 ,增加了围捕的难度 . 展开更多
关键词 多移动机器人 围捕 协调协作
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一种改进势场法在多移动机器人避碰规划中的应用 被引量:13
7
作者 李晓丽 谢敬 +1 位作者 傅卫平 杨静 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第17期56-58,共3页
基于人工势场法原理建立了移动机器人避障模型,对人工势场法的“势场陷阱”问题进行了重点分析,对动态停止“势场陷阱”和徘徊抖动“势场陷阱”问题分别采用“随机扰动法”和“动态步长折半法”处理,并把它用到多移动机器人避碰规划中,... 基于人工势场法原理建立了移动机器人避障模型,对人工势场法的“势场陷阱”问题进行了重点分析,对动态停止“势场陷阱”和徘徊抖动“势场陷阱”问题分别采用“随机扰动法”和“动态步长折半法”处理,并把它用到多移动机器人避碰规划中,仿真结果表明改进效果明显。 展开更多
关键词 人工势场法 势场陷阱 避碰 多移动机器人
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基于行为的多移动机器人实时队形保持 被引量:13
8
作者 曹志强 张斌 谭民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第10期74-77,共4页
多移动机器人队形问题是多机器人系统富有挑战性的研究方向之一。为了在动态、复杂的环境中实现队形的完全保持 ,设计了四种行为 :奔向目标行为、保持队形行为、切线避碰行为和随机扰动行为 ,同时采用“leader更换”方法实现了机器人间... 多移动机器人队形问题是多机器人系统富有挑战性的研究方向之一。为了在动态、复杂的环境中实现队形的完全保持 ,设计了四种行为 :奔向目标行为、保持队形行为、切线避碰行为和随机扰动行为 ,同时采用“leader更换”方法实现了机器人间的协调运动规划。仿真实验表明了所提行为策略可以有效的解决机器人运动过程中可能发生的冲突和死锁 ,确保了任务的顺利完成。 展开更多
关键词 队形保持 Leader更换 死锁 多移动机器人 控制策略 奔向目标行为 协调运动
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基于博弈论的多移动机器人聚集任务路径规划 被引量:8
9
作者 叶晔 岑豫皖 谢能刚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第6期216-218,共3页
针对多移动机器人聚集任务的路径规划,建立系统多目标优化数学模型,研究基于博弈论的求解方法。将n个机器人视为博弈的n方,建立Nash均衡博弈模型和共谋合作博弈模型,结合进化策略,对多移动机器人的运动协调进行研究。仿真实验结果表明,... 针对多移动机器人聚集任务的路径规划,建立系统多目标优化数学模型,研究基于博弈论的求解方法。将n个机器人视为博弈的n方,建立Nash均衡博弈模型和共谋合作博弈模型,结合进化策略,对多移动机器人的运动协调进行研究。仿真实验结果表明,博弈分析方法可有效解决多机器人的协调路径规划问题。 展开更多
关键词 多移动机器人 聚集任务 NASH均衡博弈 共谋合作博弈
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异质多移动机器人协同技术研究的进展 被引量:4
10
作者 蔡自兴 陈白帆 +2 位作者 王璐 刘丽珏 段琢华 《智能系统学报》 2007年第3期1-7,共7页
随着移动机器人应用的领域和范围的不断扩展,多移动机器人由于其单个机器人无法比拟的优越性已经越来越受到重视.从体系结构、协作与协调、协作环境感知与定位、重构及机器学习几个重要课题对多移动机器人协同技术进行了综述,尤其侧重... 随着移动机器人应用的领域和范围的不断扩展,多移动机器人由于其单个机器人无法比拟的优越性已经越来越受到重视.从体系结构、协作与协调、协作环境感知与定位、重构及机器学习几个重要课题对多移动机器人协同技术进行了综述,尤其侧重于各种技术如何处理和包容团队中的异质性,并分析了本领域中的研究难点问题,最后展望了异质多移动机器人研究的前景与发展趋势. 展开更多
关键词 多移动机器人 协同 异质
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起伏地形环境中多移动机器人协作运输策略 被引量:3
11
作者 杨帆 刘士荣 +1 位作者 仲朝亮 董德国 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期857-866,共10页
对多机器人协作运输时环境地形起伏不平,运输过程中机器人和物体发生滑动的问题,提出了起伏地形环境中的协作运输策略.将观测者-推动者模式的多机器人协作推箱子任务转换为多机器人编队任务,通过基于几何规划的虚拟目标序列跟踪方法实... 对多机器人协作运输时环境地形起伏不平,运输过程中机器人和物体发生滑动的问题,提出了起伏地形环境中的协作运输策略.将观测者-推动者模式的多机器人协作推箱子任务转换为多机器人编队任务,通过基于几何规划的虚拟目标序列跟踪方法实现被推动物体脱离运动方向时运输编队的重新形成.协作运输策略中的观测者机器人采用平缓地形优先(navigate plain first to destination,NPFD)导航策略指导编队运动. 展开更多
关键词 多移动机器人 协作运输 起伏地形 虚拟目标序列跟踪 观测者-跟随者
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基于多模式交互的多移动机器人分布式合作系统 被引量:4
12
作者 陈卫东 顾冬雷 席裕庚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期671-678,共8页
本文研究合作型多移动机器人系统的分布式控制方法.为了保证多机器人间合作的实时性和高效率,采用了一种分组策略,并提出了将局部感知和组内通信相集成的多模式机器人间交互方法.考虑到任务的复杂性和真实环境的非结构化特点,构建了将... 本文研究合作型多移动机器人系统的分布式控制方法.为了保证多机器人间合作的实时性和高效率,采用了一种分组策略,并提出了将局部感知和组内通信相集成的多模式机器人间交互方法.考虑到任务的复杂性和真实环境的非结构化特点,构建了将递阶规划技术与基于行为的反应式控制相结合的递阶混合式协调结构,并采用有限状态机模型实现了规划层与行为层的协调机制.合作垃圾清运的实验结果证明了上述方法的有效性. 展开更多
关键词 多移动机器人 合作 分布式控制 交互
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基于双层协调体系的多移动机器人路径规划方法 被引量:5
13
作者 钟佩思 徐东方 +3 位作者 李东民 梁中源 刘梅 陈修龙 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第29期12000-12006,共7页
针对多移动机器人系统中路径规划全局最优与局部协调的兼容性需求,提出一种基于双层协调体系的路径规划方法。结合路径组亲和度评价提出改进的免疫协同进化算法并完成全局路径规划,提高了规划效率和全局路径质量;根据初始条件和全局路... 针对多移动机器人系统中路径规划全局最优与局部协调的兼容性需求,提出一种基于双层协调体系的路径规划方法。结合路径组亲和度评价提出改进的免疫协同进化算法并完成全局路径规划,提高了规划效率和全局路径质量;根据初始条件和全局路径信息,判断系统中各机器人可能出现碰撞的位置,提出基于优先级机制的动态窗口法在相应位置附近完成路径的局部协调;最终在全局最优路径基础上实现机器人的局部路径协调避碰。试验结果表明,该路径规划方法使机器人沿全局最优路径行驶时,仍能进行灵活有序的局部路径协调,有效提高了系统的路径规划性能。 展开更多
关键词 多移动机器人 路径规划 双层协调体系 免疫协同进化算法 动态窗口法
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基于Leader-follower与人工势场的多移动机器人编队控制 被引量:5
14
作者 张凤 孙哲 刘美菊 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第4期803-807,共5页
目的提出一种基于Leader-follower法和人工势场法相结合的多移动机器人编队控制方法,从而克服传统Leader-follower法中由微分方程确定的控制率无法将队形控制与避障统一的缺点.方法确定关于参数l和φ的人工势场函数,通过控制参数l和φ,... 目的提出一种基于Leader-follower法和人工势场法相结合的多移动机器人编队控制方法,从而克服传统Leader-follower法中由微分方程确定的控制率无法将队形控制与避障统一的缺点.方法确定关于参数l和φ的人工势场函数,通过控制参数l和φ,使多移动机器人保持预定队形;机器人follower通过主动避障方法躲避障碍物,确定一个总的人工势场控制队形和避障.结果算法能使多移动机器人系统成功地进行编队和避障.结论通过仿真试验,机器人系统能够顺利通过狭窄通道,躲避静态障碍物和动态障碍物,并在避障后恢复队形,顺利到达目标,算法简单,从而验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 多移动机器人 编队控制 人工势场法 Leader—follower法
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多Agent通讯在多移动机器人中的实现方法 被引量:3
15
作者 高志军 颜国正 +1 位作者 丁国清 颜德田 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第11期245-247,共3页
随着MAS理论在各领域的应用,Agent间的通讯异常重要。目前,KQML已成为Agent通讯语言的事实标准,得到了广泛应用。该文首先说明了Agent间通讯的方法及其通信语言—KQML(KnowledgeQueryandManipulationLan-guage),然后对KQML语言进行了扩... 随着MAS理论在各领域的应用,Agent间的通讯异常重要。目前,KQML已成为Agent通讯语言的事实标准,得到了广泛应用。该文首先说明了Agent间通讯的方法及其通信语言—KQML(KnowledgeQueryandManipulationLan-guage),然后对KQML语言进行了扩充,以用于多移动机器人间通讯问题的解决,并给出了用KQML的扩充原语完成的一种常见的对话过程。 展开更多
关键词 多Agent通讯 多移动机器人 分布式人工智能 多智能体理论
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基于模糊逻辑的多移动机器人自适应协作围捕 被引量:3
16
作者 王斐 闻时光 +1 位作者 吴成东 魏巍 《智能系统学报》 2011年第1期44-50,共7页
提出一种在未知动态环境下实现多移动机器人自适应协作围捕运动目标的整体方案,为成功实现围捕,设计了基于模糊逻辑的钳型夹击策略,模糊规则通过遗传算法学习获得.同时为躲避围捕过程中遇到的动态随机障碍,提出了基于碰撞风险的随机避... 提出一种在未知动态环境下实现多移动机器人自适应协作围捕运动目标的整体方案,为成功实现围捕,设计了基于模糊逻辑的钳型夹击策略,模糊规则通过遗传算法学习获得.同时为躲避围捕过程中遇到的动态随机障碍,提出了基于碰撞风险的随机避障策略.围捕机器人的综合行为通过融合避障行为、合围行为和抓捕行为获得.在MRS仿真环境下进行了模拟实验,获得的不同条件下的围捕结果证明了围捕策略的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 多移动机器人 自适应协作围捕 钳型夹击策略 模糊逻辑 遗传算法 碰撞风险
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多移动机器人保持队形路径规划 被引量:3
17
作者 沈捷 费树岷 郑波 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期391-395,共5页
将多移动机器人的运动控制和路径规划有机结合,提出了多移动机器人的队形模型和保持队形的定义.在此基础上,以基于行为的导航算法为基础,将机器人队列的运动过程划分为正常运动、避障和恢复队形3个阶段.在避障阶段,引入虚拟机器人使队... 将多移动机器人的运动控制和路径规划有机结合,提出了多移动机器人的队形模型和保持队形的定义.在此基础上,以基于行为的导航算法为基础,将机器人队列的运动过程划分为正常运动、避障和恢复队形3个阶段.在避障阶段,引入虚拟机器人使队形保持部分完整;当队形被严重打乱时,规划机器人的局部目标位姿使队列快速恢复队形.仿真实验表明,该控制方法不仅使多移动机器人安全避障,而且队形保持较完好. 展开更多
关键词 多移动机器人 保持队形 队形模型 运动控制 路径规划
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基于行为优先与任务协调的多移动机器人遥操作 被引量:2
18
作者 熊光明 龚建伟 +1 位作者 段玉林 满益明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期299-302,共4页
针对单个操作者对多个移动机器人遥操作的困难,提出了基于行为优先和任务协调的多机器人遥操作方法.通过引入机器人局部自主的概念,运用行为优先决策与任务协调模块使操作者和机器人共享运动控制.建立了多机器人系统遥操作体系结构,设... 针对单个操作者对多个移动机器人遥操作的困难,提出了基于行为优先和任务协调的多机器人遥操作方法.通过引入机器人局部自主的概念,运用行为优先决策与任务协调模块使操作者和机器人共享运动控制.建立了多机器人系统遥操作体系结构,设计了多通道人机交互接口界面.室外实验表明,提出的方法可以实现人和机器智能的合理分配.运用该方法,单个操作者可完成对多个移动机器人的遥操作. 展开更多
关键词 多移动机器人 遥操作 行为优先 任务协调 人机交互
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动态环境中多移动机器人路径规划的一种新方法 被引量:3
19
作者 邬再新 李艳宏 +1 位作者 刘涛 周伦才 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第3期25-27,共3页
动态环境下,多移动机器人路径规划是一个具有挑战性的课题,文章提出了一种新的人工势场法(APF),在这个方法里,机器人在目标点和静态障碍物的影响下到达目标位置,当两个或更多的机器人在安全的距离范围内相遇时,机器人将依据它们所承担... 动态环境下,多移动机器人路径规划是一个具有挑战性的课题,文章提出了一种新的人工势场法(APF),在这个方法里,机器人在目标点和静态障碍物的影响下到达目标位置,当两个或更多的机器人在安全的距离范围内相遇时,机器人将依据它们所承担的任务,速率和大小决定它们的优先权,具有高的优先权的机器人将首先通过交叉点,如果具有同样的优先权,机器人之间随机的产生优先顺序,通过此方式可以避免彼此碰撞,仿真结果证明此方法是有效的。 展开更多
关键词 多移动机器人 路径规划 人工势场 动态环境 APF
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基于慧鱼模型的多移动机器人编队避障控制算法研究与实验 被引量:3
20
作者 朱晓林 高诚辉 洪玫 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第2期135-141,共7页
针对多移动机器人编队避障控制问题,提出一种适用于动、静态障碍环境中的编队避障控制算法。采用慧鱼模型搭建领航跟随多移动机器人系统模型,通过慧鱼ROBO Pro编程软件,实现编队避障控制程序设计,并完成了避障实验,验证了避障算法的有... 针对多移动机器人编队避障控制问题,提出一种适用于动、静态障碍环境中的编队避障控制算法。采用慧鱼模型搭建领航跟随多移动机器人系统模型,通过慧鱼ROBO Pro编程软件,实现编队避障控制程序设计,并完成了避障实验,验证了避障算法的有效性。通过该算法的研究,可为未知环境下多移动机器人编队控制研究提供参考,将其应用到实验教学中,可开发出“两性一度”实验,更好地服务于学校“双一流”建设。 展开更多
关键词 慧鱼模型 多移动机器人 领航跟随 避障控制
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