成果名称 ---【 复杂环境下多自主体协调与实时控制的研究 】

基本信息
所属机构
中国科学院自动化研究所
主题词
协调与控制;多自主体; 复杂环境
研究起止时间
2001.06 至2003.12
成果公报内容
在多机器人系统基础理论研究工作中,针对多机器人系统基于行为的方法、队形控制、任务分配、多机器人系统分布式传感与地图构建研究等方面开展了卓有成效的研究工作。提出了一种通过遗传算法对机器人的行为控制参数进行优化的方法以及一种通过控制参数产生函数根据当前状况实时产生控制参数值进行行为矢量合成以适应情况变化的方法;针对多机器人系统围捕问题,提出了动态目标跟踪及预测、动态队形形成、实时追踪围捕的方法;针对异构机器人系统的任务分配问题,引入了一种考虑机器人自身状态及环境需要的自主任务分配算法,并应用于搜集任务中;给出了一种基于D-S证据推理的多机器人协作信息融合策略,并在构建地图任务中进行了仿真;提出了两种环境探测策略,动态分区法和基于虚拟力的探测算法。这两种算法协调了机器人的运动,减少了机器人间的碰撞和重复探测,较好地发挥了多机器人系统的优势。在理论研究的基础上,开发了多移动机器人系统仿真平台(单机版和网络版)。该仿真系统具有良好的用户界面、适宜的传感器模型和基本的协调协作控制算法,支持仿真环境在线实时修改和用户自编算法仿真。多机器人系统理论研究的大部分仿真示例已经在仿真平台上实现。在多机器人系统理论研究成果不断丰富的情况下,多机器人系统实验平台也开始构建。针对仿生机器人系统开展研究工作,在对鲹科鱼类的观察和运动机理研究基础上,掌握了仿生机器鱼推进与控制的关键技术和多仿生机器鱼协调控制关键技术,研制出了可以无线遥控的微小型多关节仿鲹科鱼类的仿生机器鱼,自主开发完成了多仿生机器鱼协调控制系统。在实际应用中,通过设计一个多机器人协作搬运系统实现了巨型工件的搬运,和巨型工件之间的精确对中任务。由此开发的关键技术已成功应用于某造船厂的实际工作中,极大地提高了工作效率。本课题总共申请国家发明专利4项,实用新型专利2项(其中一项已授权),软件著作权登记3项,共发表论文论著26篇。
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