基于三维时空状态图-并行排序蚁群算法的多机器人路径协同规划 被引量：1

1

作者 李志敏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第12期41-47,共7页

为了得到多机器人系统在无碰撞前提下的较优路径,设计了分层协同规划系统。该系统包括3个子模块,分别为全局最优路径规划模块、碰撞检测模块和避撞模块。在全局路径规划方面,在蚁群算法中加入了多子群并行搜索策略和基于信息素的子群经... 为了得到多机器人系统在无碰撞前提下的较优路径,设计了分层协同规划系统。该系统包括3个子模块,分别为全局最优路径规划模块、碰撞检测模块和避撞模块。在全局路径规划方面,在蚁群算法中加入了多子群并行搜索策略和基于信息素的子群经验交流策略,提出了基于并行排序蚁群算法的路径规划方法。在碰撞检测方面,提出了三维时空状态图的概念,基于机器人路径栅格在三维时空状态图的分布给出了碰撞检测结果。在避撞方面,建立了避撞的博弈论模型,基于博弈论得到了集体代价最小的避撞策略。在30 m×30 m的复杂栅格环境中验证,并行排序蚁群算法规划路径的目标函数平均值比传统蚁群算法减小了5.25%,比改进蚁群算法减小了3.66%,验证了并行排序蚁群算法在全局路径规划中的优越性。在20 m×20 m栅格环境中利用4个机器人进行避撞策略检测,从结果可以看出,基于博弈论的避撞策略可以有效避免机器人间的碰撞,实现机器人的安全行驶。 展开更多

关键词 多机器人协同 分层协同规划 并行排序蚁群算法 三维时空状态图 博弈论

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自主移动机器人足球比赛视觉定位方法综述 被引量：10

2

作者 王珂 庄严 +1 位作者 王伟 潘学军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期597-603,共7页

综述了RoboCup足球赛中全自主移动机器人基于视觉的定位技术,包括机器人自定位和多机器人协作物体定位.介绍了定位技术的发展情况与分类.从机器人环境构建形式的不同以及先验位姿和概率方法的应用与否等方面,系统地分析和比较了各种自... 综述了RoboCup足球赛中全自主移动机器人基于视觉的定位技术,包括机器人自定位和多机器人协作物体定位.介绍了定位技术的发展情况与分类.从机器人环境构建形式的不同以及先验位姿和概率方法的应用与否等方面,系统地分析和比较了各种自定位方法.对于多机器人协作物体定位,阐述了静态方法和动态跟踪方法.总结了定位过程中需要重点研究的传感器模型构建、图像处理、特征匹配以及协作过程涉及的相关问题.最后就视觉定位存在的问题和技术发展趋势进行了讨论. 展开更多

关键词 基于视觉的自定位 多机器人协作物体定位 移动机器人 ROBOCUP

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多机协同智能发展战略研究 被引量：1

3

作者 薛建儒 房建武 +2 位作者 吴俊 庞善民 郑南宁 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期101-116,共16页

多个自主智能系统通过信息、行为交互构成的多机协同智能,代表着未来智能系统的必然发展趋势,是我国新一代人工智能规划部署的主攻方向,也是支撑国防、社会安全的核心技术和推动制造业由大到强的必由之路。开展突破多机协同智能技术发... 多个自主智能系统通过信息、行为交互构成的多机协同智能,代表着未来智能系统的必然发展趋势,是我国新一代人工智能规划部署的主攻方向,也是支撑国防、社会安全的核心技术和推动制造业由大到强的必由之路。开展突破多机协同智能技术发展研究,对于推动我国军事智能、智能产业高质量发展、加快工业转型升级具有重要意义。本文基于多机协同智能系统当前面临的难以适应复杂任务这一挑战,从基础理论和核心关键技术两个层面出发,系统地梳理了多机协同智能的研究现状,分析了制约基础理论与关键技术发展的主要瓶颈性问题,并以多机协同智能制造为典型应用,剖析理论与技术发展中存在的问题。研究认为,多机协同智能将朝着人机群组智能的方向发展,为抢占发展先机,需及早布局人机群组智能的基础理论探索,加速核心技术突破,并加快应用示范。 展开更多

关键词 多机协同智能 集群智能 人机群组智能 多机协同制造 全域感知

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多机器人系统的可观测性及协同定位精度分析

4

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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基于优化人工蜂群算法的多机器人协同规划 被引量：5

5

作者 张林 詹威鹏 +1 位作者 朱玲芬 伍国兴 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第12期129-132,145,共5页

为了提高人工蜂群算法在多机器人路径规划中的性能,提出了优化人工蜂群算法。提出了一种新的环境建模方法,将障碍物边缘平滑化;分析了人工蜂群算法原理,改进了新食物源的生成方法,提出了自适应的搜索因子,兼顾了大范围搜索和算法收敛速... 为了提高人工蜂群算法在多机器人路径规划中的性能,提出了优化人工蜂群算法。提出了一种新的环境建模方法,将障碍物边缘平滑化;分析了人工蜂群算法原理,改进了新食物源的生成方法,提出了自适应的搜索因子,兼顾了大范围搜索和算法收敛速度;改进了机器人路径点的表示方法,使用位置夹角表示机器人路径点,减少了位置参数;使用加权方式将路径长度、路径平滑度、路径安全性综合为目标函数。仿真实验结果表明,改进在多机器人路径规划中不仅耗时较少,而且路径也短,且随着机器人数量的增加,耗时和路径长度的差距越来越大。 展开更多

关键词 多机器人 协同规划 优化人工蜂群算法 自适应搜索因子

原文传递

基于ROS的工业机器人及AGV的视觉协同控制系统 被引量：5

6

作者 樊虹岐 陈海军 +1 位作者 吕丞干 胡晓兵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第11期121-127,共7页

当前自动化上下料的机器人之间仍各自独立运行,上下料位置固定缺乏柔性,智能化程度低。针对以上问题设计了基于ROS的工业机器人及AGV的视觉协同控制系统,用以实现智能化、柔性化的上下料工作。在ROS系统上,基于全局视觉与改进ArUco tag... 当前自动化上下料的机器人之间仍各自独立运行,上下料位置固定缺乏柔性,智能化程度低。针对以上问题设计了基于ROS的工业机器人及AGV的视觉协同控制系统,用以实现智能化、柔性化的上下料工作。在ROS系统上,基于全局视觉与改进ArUco tag识别技术,开发了机械臂和AGV的识别与控制模块,实现了两种机器人在全局视觉下的识别与路径规划;并基于动态指令技术和ROS主从机通讯技术,实现了所开发ROS系统与机械臂和AGV的可靠通讯;最后,考虑不同机器人的协作规则和目标位姿计算方法,结合上述机器人识别与控制模块,提出了一种机械臂与AGV的视觉协同控制方法。实验测试表明,该系统能够实现多机器人的识别、控制与协同,工件托盘能够通过AGV按照要求实现任意指定位置的上下料接驳,具有良好的稳定性与柔性。 展开更多

关键词 ROS 工业机器人 AGV 全局视觉 多机器人协作 上下料

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月面建造机器人现状与展望

7

作者 潘博 马如奇 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期56-64,共9页

月面建造机器人技术是各类月基驻留系统构建的关键技术,其发展水平及工程应用能力将直接影响月基系统的构建效率与运营质量.本文在对月球探测发展趋势及月球探测机器人发展现状进行简述的基础上,阐述了月面典型空间环境因素对以人为主... 月面建造机器人技术是各类月基驻留系统构建的关键技术,其发展水平及工程应用能力将直接影响月基系统的构建效率与运营质量.本文在对月球探测发展趋势及月球探测机器人发展现状进行简述的基础上,阐述了月面典型空间环境因素对以人为主的月基系统构建模式的不利影响,从月基驻留系统勘探选址、设施建造、自主运营和科学研究等方面对月面建造机器人的发展必要性进行分析,并对月面建造机器人典型应用场景进行展望;提出了月面建造机器人面临的关键技术及未来发展趋势,为月面建造机器人的后续研究及工程应用提供参考. 展开更多

关键词 月球探测 月基系统 月面建造 月面机器人 多机器人协同

原文传递

基于混合运动模型的相对状态估计

8

作者 夏睿灿 裴海龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1207-1215,共9页

相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的... 相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的相对运动模型,称为混合运动模型,其将恒定加速度模型与向量运动学结合,在独立于力矩和惯性状态的情况下,精确预测相对状态.此外,本文设计扩展卡尔曼滤波器(EKF),将该运动模型与视觉相对观测结合,实现高精度相对状态估计,并以仿真和实际数据评估其性能.仿真实验从轨迹动态特性和相对观测丢失的角度对比该EKF和目前先进的方法,结果证明本文提出的方案具有较高的精度和稳定性.实际实验利用本方法实现虚拟现实应用中的六自由度手柄视觉跟踪,验证其具备先进的毫米级定位精度,演示链接见https://www.bili bili.com/video/BV1mv4y1d7iD/. 展开更多

关键词 相对状态估计 多机器人协同 虚拟现实 扩展卡尔曼滤波器 传感器融合

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基于蚁群粒子群融合的多机器人协同路径规划算法

9

作者 黄骏 朱强 《辽东学院学报（自然科学版）》 CAS 2023年第4期298-304,共7页

为提高多机器人协同作业效率,设计一种基于蚁群粒子群融合的多机器人协同路径规划算法。运用栅格法构建多机器人协同作业环境栅格模型,设定机器人约束条件;再运用粒子群算法预规划得出各机器人最优参考路径,使用蚁群算法将此类路径转化... 为提高多机器人协同作业效率,设计一种基于蚁群粒子群融合的多机器人协同路径规划算法。运用栅格法构建多机器人协同作业环境栅格模型,设定机器人约束条件;再运用粒子群算法预规划得出各机器人最优参考路径,使用蚁群算法将此类路径转化或信息素加强值,经蚁群算法的迭代运算后,获得各机器人全局最优避障路径;引入作业避碰规则,消除各个机器人全局最优避障路径中的机器人间碰撞路径,得到最终的多机器人协同路径。实验结果表明,所提算法最终规划得到的多机器人协同路径较理想,能够有效避开全部障碍物,并消除各机器人间的碰撞,整体规划耗时低于20 ms,时效性较高。 展开更多

关键词 蚁群算法 粒子群算法 多机器人协同 路径规划 栅格模型 避碰规则

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机器人群组显控系统设计

10

作者 马兆圆 谢永强 +2 位作者 张志浩 高林 武晓君 《应用科技》 CAS 2023年第6期106-110,共5页

为满足显控端对多机器人状态切换、编队等操控的实现,开发了机器人群组操控系统。该系统集成多机器人通讯、指令下达、地图显示、实时图像显示和数据显示保存等功能,实现显控端对多机器人状态切换和编队的操控。经测试,该系统在单机器... 为满足显控端对多机器人状态切换、编队等操控的实现,开发了机器人群组操控系统。该系统集成多机器人通讯、指令下达、地图显示、实时图像显示和数据显示保存等功能,实现显控端对多机器人状态切换和编队的操控。经测试,该系统在单机器人循迹、多机器人遥控、多机器人编队等状态中运行良好,满足了对机器人群组显控系统的功能需求。 展开更多

关键词 显控系统 多机器人协同 状态切换 软件结构 MYSQL数据库 编队

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多机器人组合最大覆盖面积寻优及预测方法

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作者 王语童 马世伟 +1 位作者 杨元睿 陈超宇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期86-92,共7页

针对多机器人协同情况下最大覆盖面积的最优控制问题,提出了一种遵循叠加原则和强度径向衰减圆盘模型的多机器人组合有效覆盖面积估计、寻优、预测方法。使用蒙特卡罗法对机器人组合的有效覆盖面积值进行估算;使用多种群遗传算法得出组... 针对多机器人协同情况下最大覆盖面积的最优控制问题,提出了一种遵循叠加原则和强度径向衰减圆盘模型的多机器人组合有效覆盖面积估计、寻优、预测方法。使用蒙特卡罗法对机器人组合的有效覆盖面积值进行估算;使用多种群遗传算法得出组合的最大有效覆盖面积;使用支持向量回归机预测机器人个数与最大有效覆盖面积之间的关系。针对寻优以及预测结果进行了仿真实验,结果表明:在目标函数复杂和训练样本数少的情况下该方法具有良好的寻优和预测性能。 展开更多

关键词 多机器人协同 覆盖面积 多种群遗传算法 径向衰减圆盘模型

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面向职教的FMS与多机器人综合实训平台研究与开发 被引量：1

12

作者 雷云涛 杨薇 +1 位作者 李全利 邴志刚 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2012年第4期135-139,共5页

以职业教育为应用背景,为提升FMS(flexible manufacture system)的整体性能、拓展其适用面,将多机器人、传感器网络等技术融入FMS。给出了FMS总体结构、传感器网络环境下多机器人协同控制系统结构,以及FMS物流子系统基于Petri网的建模... 以职业教育为应用背景,为提升FMS(flexible manufacture system)的整体性能、拓展其适用面,将多机器人、传感器网络等技术融入FMS。给出了FMS总体结构、传感器网络环境下多机器人协同控制系统结构,以及FMS物流子系统基于Petri网的建模和优化算法。实际应用验证了所设计平台以及相关算法和软件的有效性。 展开更多

关键词 FMS 多机器人协同 传感器网络

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基于网络的多操作者多机器人协作研究

13

作者 胡亏又 陈一民 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第9期165-168,共4页

研究基于网络的多操作者多机器人的协作方案,分别提出了针对机器人约束和非约束体协作条件下的协调策略,并在局域网内建立一个仿真实验系统对机器人协作进行仿真。在约束情况下以机器人协同搬运为研究点,提出采用"主、从"机... 研究基于网络的多操作者多机器人的协作方案,分别提出了针对机器人约束和非约束体协作条件下的协调策略,并在局域网内建立一个仿真实验系统对机器人协作进行仿真。在约束情况下以机器人协同搬运为研究点,提出采用"主、从"机器人控制方法,确定工件运动轨迹后采用位置反解算法确定机器人运动。在非约束情况下提出采用"时间戳"、"回滚"方法协调操作。在整个仿真系统中采用基于AABB的碰撞检测算法确保机器人操作的安全性。仿真实验的结果验证了协调策略的可行性和正确性。 展开更多

关键词 多操作者 多机器人 协作 虚拟现实

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一种2D仿真水球5VS5比赛策略 被引量：3

14

作者 卞迪 夏庆锋 《兵工自动化》 2013年第12期63-66,共4页

针对水中机器人2D仿真水球5VS5比赛的规则,提出一种有效的多鱼协作带球与抢球方法。从速度控制、方向控制、顶球动作和智能反应4个方面进行单鱼动作设计,在此基础上进行简化后增加特殊角度的设计,采用动态顶球点和动态最优位置来设计协... 针对水中机器人2D仿真水球5VS5比赛的规则,提出一种有效的多鱼协作带球与抢球方法。从速度控制、方向控制、顶球动作和智能反应4个方面进行单鱼动作设计,在此基础上进行简化后增加特殊角度的设计,采用动态顶球点和动态最优位置来设计协作带球,并通过"领域智能算法"进行协作抢球。分析结果证明:该策略能提高机器鱼之间的协作,并在2012中国机器人大赛2D仿真水球5VS5项目中取得了亚军。 展开更多

关键词 机器鱼 多鱼协作 路径规划

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2D仿真5VS5防守策略研究 被引量：1

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作者 卞迪 夏庆锋 《兵工自动化》 2014年第12期77-80,共4页

为提高水中多机器鱼协作能力,针对国际水中机器人大赛2D仿真水球5VS5项目,提出应对当前主流的进攻方式的防守策略。对于直线型进攻方式,提出"勺子型"防守策略;对于勺子型进攻方式,提出"破勺子型"防守策略。结果表明... 为提高水中多机器鱼协作能力,针对国际水中机器人大赛2D仿真水球5VS5项目,提出应对当前主流的进攻方式的防守策略。对于直线型进攻方式,提出"勺子型"防守策略;对于勺子型进攻方式,提出"破勺子型"防守策略。结果表明:该策略能很好地完成防守任务,其调整跟踪函数也能做到非常好的实时跟踪。运用该策略曾经在2012年中国水中机器人大赛上取得过亚军。 展开更多

关键词 机器鱼 多机器鱼协作 防守策略

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