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模块化可重构服务机器人群的任务规划

电子学报 2016年第1期44卷 101-109页

作者：许烁王阳孙成恺上海大学机电工程与自动化学院上海200072 上海市智能制造及机器人重点实验室上海200072

对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索... 详细信息

对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索和局部搜索的功能划分明确且并行实施;(2)在基本算法框架中融入了组合方案的表示与进化方法、多目标处理方法、约束处理方法等要素;(3)在算法原型的基础上改进了局部搜索策略.针对一个实际算例进行了优化计算,算法在可行性、稳定性、计算结果质量、计算效率、单目标优化等方面取得了较好表现,并从算法机制中得到了合理解释.扩展了模块化可重构机器人的研究范畴,为多目标、多约束的多维组合优化问题提出了通用的建模方法和优化算法.

关键词：模块化可重构机器人机器人群多维分配问题组合优化问题改进二进制蜜蜂算法

基于移动通讯网络和机器人群的分布式主动传感系统实验平台

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机器人 2005年第6期27卷 486-490页

作者：樊玮虹刘云辉李莹莹蔡宣平王成友国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

描述了一个基于移动通讯网络和机器人群的分布式主动传感系统实验平台.该平台实现了基于GPRS/CDMA和ad hoc网络的远程数据传输、具有力反馈的双向遥操作和遥控机器人群的多种控制方式.

关键词：移动通讯网络 ad hoe网络机器人群双向遥操作

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矿山救援机器人群设计

工矿自动化 2019年第9期45卷 34-39页

作者：文虎刘洋郑学召郭军西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 国家矿山救援西安研究中心陕西西安710054

针对目前矿山机器人适应性差、通信能力弱、机动性差等问题,设计了矿山救援机器人群。该机器人群主要包括通信机器人、搜救机器人、辅助救援机器人和数据处理中心。通信机器人利用超宽带雷达进行生命探测,找出被困人员的具体位置,同时... 详细信息

针对目前矿山机器人适应性差、通信能力弱、机动性差等问题,设计了矿山救援机器人群。该机器人群主要包括通信机器人、搜救机器人、辅助救援机器人和数据处理中心。通信机器人利用超宽带雷达进行生命探测,找出被困人员的具体位置,同时通过内置中继设备保证救援过程中的信息传输;搜救机器人按照实时路径规划行驶并传回音频、视频、井下环境信息,在找到被困人员之后充当通信设备,构建救援人员与被困人员的通信渠道;辅助救援机器人包括负责打通救援路径的清障机器人和为被困人员输送救援物品的物资运送机器人;数据处理中心根据被困人员位置信息,通过GIS规划搜救机器人的搜救路线,并根据井下实时信息进行路径修正。机器人群中各类机器人相互协作、功能互补、信息统一化处理,可有效减少因灾后环境不明而带来的二次伤害,提高救援效率。

关键词：矿山救援机器人群通信机器人搜救机器人辅助救援机器人清障机器人物资运送机器人

面向任务约束的网络化异构机器人群体协同控制方法研究

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面向任务约束的网络化异构机器人群体协同控制方法研究

作者：王琳玮中北大学

学位级别：硕士

异构机器人群体协同控制为智能控制技术与平台控制技术的高度综合,是异构机器人群体协同作战的技术基础。通过设计有效的协同决策与控制策略,在满足时空约束下以最大的成功率及最低的风险完成既定作战任务,实现机器人协同作战效能远大... 详细信息

异构机器人群体协同控制为智能控制技术与平台控制技术的高度综合,是异构机器人群体协同作战的技术基础。通过设计有效的协同决策与控制策略,在满足时空约束下以最大的成功率及最低的风险完成既定作战任务,实现机器人协同作战效能远大于单机作战的总和,是一个极具理论价值和实战意义的课题。机器人协同控制技术是发挥异构机器人群体协同效应的关键,更是确保其能否胜任高对抗性、强不确定性战场环境下执行任务的重中之重。考虑异构机器人群体协同系统在时间、空间、模式、任务等多维度上的协同,最终形成协同探测与感知、协同自适应组网、协同自主决策与分配、协同制导与控制等功能。异构机器人群体协同系统在协同控制层面研究存在主要的问题是如何针对机器人目标跟踪、协同编队控制中广泛存在的测量噪声、模型参数不确定性、编队构型稳固性欠佳、切换队形耗时过长等问题,这些问题是协同安全与作战的前提下,也是保障机器人群协同作战能否顺利实施的关键。本文针对异构机器人群强干扰以及通信带宽受限情况下的集中式多机器人时变编队控制问题,设计了考虑量化输入的多机器人自适应有限时间编队跟踪控制算法,首先针对具有非完整性约束的机器人运动学模型,通过使用转换函数解决多机器人的非完整性约束问题;针对强干扰以及通信带宽受限的问题,设计综合平均量化和滞回量化特性的混合量化器,构建包含环境干扰、量化输入的自动驾驶仪动态,最后通过特殊的转换函数消除量化后带来的影响其次,基于反步法和自适应有限时间稳定理论,建立了针对异构机器人群编队跟踪的自适应有限时间控制器,结合给定的时变编队样式指令,设计机器人位移回路的虚拟控制量,生成期望的线速度以及航向角指令;通过稳定性分析证明了轨迹跟踪误差可在有限时间内收敛到一个可调的趋于原点的小范围内,解决了参数不确定性以及机器人编队耗时过长的问题。针对异构机器人群目标跟踪问题构建了基于Lyapunov导航向量场的多机器人对峙跟踪理论与算法,实现对机器人方向和相位的控制,使得多机器人以固定对峙半径跟踪目标,确保了机器人对目标的连续跟踪。

关键词：异构机器人群量化输入自适应有限时间控制对峙跟踪

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采用机器人群的型钢自动加工系统的开发

造船工业建设 1998年第1期 1-12,16页

作者：郁泉兴

基于简易惯导/GPS组合和无线网络的搜救机器人群开发

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全球定位系统 2013年第3期38卷 30-34页

作者：纪龙闻新回亚斌柳明星南京航空航天大学航天学院江苏南京210016

为解决灾后受困人员的快速搜救和精确定位问题,提出了一种基于简易惯导/GPS组合导航和无线网络的多功能搜救机器人群的设计方案,将BP神经网络和遗传算法组成的混合算法与卡尔曼滤波相结合,应用到简易惯导/GPS组合导航系统中,并进行了样... 详细信息

为解决灾后受困人员的快速搜救和精确定位问题,提出了一种基于简易惯导/GPS组合导航和无线网络的多功能搜救机器人群的设计方案,将BP神经网络和遗传算法组成的混合算法与卡尔曼滤波相结合,应用到简易惯导/GPS组合导航系统中,并进行了样机研制。实验结果表明:在复杂环境下或室内,采用该方法可以有效提高组合导航系统的定位速度和精度以及解决快速搜索和精确定位问题。

关键词：灾后搜救机器人群组合导航卡尔曼滤波无线网络

基于IPLink-2164构建机器人群通信网络

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兵工自动化 2009年第9期28卷 61-62,65页

作者：高洁李焱中国兵器工业第五八研究所军品部四川绵阳621000

在群内机器人个体之间,需不断自主地交互地理位置、航向、以及指令等一系列信息,以协同完成相关任务。组建一个机器人群构成的无线自主通信网络,利用IP-LINK模块实现整个网络的组建,节点间采用时分多址方式轮流在通信信道内发送数据。IP... 详细信息

在群内机器人个体之间,需不断自主地交互地理位置、航向、以及指令等一系列信息,以协同完成相关任务。组建一个机器人群构成的无线自主通信网络,利用IP-LINK模块实现整个网络的组建,节点间采用时分多址方式轮流在通信信道内发送数据。IP-LINK模块特性决定模块向单个节点发送数据时需要返回数据帧,而广播方式发送时各个接收节点都不返回数据帧,避免信道在广播过程中发生堵塞现象。

关键词：机器人群无线自主通信网络 IP—LINK模块时分多址(TDMA)

复杂地质条件煤矿巷道多履带钻锚机器人运动学研究

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煤炭工程 2022年第2期54卷 121-126页

作者：赵昊马宏伟王川伟薛旭升梁林西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室陕西西安710054

针对复杂地质条件煤矿巷道存在的掘快支慢难题,提出一种集钻、护、锚于一体的多履带钻锚机器人群。依据巷道支护需求,设计钻锚机器人本体结构、钻机布置以及支护工艺,完成钻锚机器人三维建模;基于D-H法建立钻锚机器人钻机运动学模型,分... 详细信息

针对复杂地质条件煤矿巷道存在的掘快支慢难题,提出一种集钻、护、锚于一体的多履带钻锚机器人群。依据巷道支护需求,设计钻锚机器人本体结构、钻机布置以及支护工艺,完成钻锚机器人三维建模;基于D-H法建立钻锚机器人钻机运动学模型,分析并求解顶板钻机与侧帮钻机正运动学解和逆运动学解,仿真得到钻机可支护区域的点状云图、末端运动轨迹等。结果表明顶部与侧帮钻机支护作业中能够避免钻机与机器人本体之间的干涉,实现准确、平稳运动至待支护位置,具有较强的稳定性和可靠性。

关键词：钻锚机器人机器人群钻机运动学分析轨迹规划

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微纳米生物机器人与药物靶向递送技术

机械工程学报 2008年第11期44卷 80-86页

作者：刘菡萏王石刚徐威梁庆华上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

微纳米生物机器人与生物医学的结合可以解决传统医学无法解决的问题,从而显示出了其巨大的发展潜力。将微纳米生物机器人作为药物载体用于药物靶向递送技术,是机器人学、动力学、纳米科学、生物学和医学等多学科的交叉产物,对于治疗癌... 详细信息

微纳米生物机器人与生物医学的结合可以解决传统医学无法解决的问题,从而显示出了其巨大的发展潜力。将微纳米生物机器人作为药物载体用于药物靶向递送技术,是机器人学、动力学、纳米科学、生物学和医学等多学科的交叉产物,对于治疗癌症、心血管疾病等具有特别的临床意义。但当前国内外的微纳米生物机器人及药物靶向治疗的整体发展水平仍处于基础研究阶段,还存在许多不足。介绍目前主要的药物靶向递送技术——磁性药物靶向及其实现机理和应用进展,总结目前存在的问题和可能解决的方法,提出以磁性红细胞作为机器人而组成的药物载体机器人群的概念,将纳米磁性红细胞机器人群应用到药物靶向递送技术上,由于与其他药物载体相比磁性载药红细胞具有强大的优势,使得它们可以很好地解决药物靶向递送过程中遇到的问题,并得到最优的、可控的、准确靶向及高浓度的药物递送机制。最后展望微纳米生物机器人在生物医学特别是药物靶向递送领域的未来前景及巨大的发展潜力。

关键词：微纳米生物机器人机器人群磁性药物靶向递送红细胞载体