基于隐马尔可夫模型的机器人足球赛场态势评估

针对机器人足球赛场态势评估问题,提出一种基于隐马尔可夫模型（HMM）的机器人足球赛场态势评估模型。通过对赛场信息进行提取和量化,抽象出7个相关态势因素,作为HMM模型的输入数据,通过采用改进的Bauw-Welch算法优化HMM的参数,从而获得赛场态势评估结果。实验结果表明,所提出的方法能较好地满足赛场实时性和准确性的要求,可以为球场上对应策略的变更提供及时、可靠的依据。     

基于免疫机理的足球机器人协作控制研究

针对Robocup中型组全自主足球机器人自主协作任务,基于人工免疫机理对机器人个体及群体体系结构进行优化,采用个体混合式体系结构与群体分布式体系提高系统性能。构建适用于比赛环境的足球机器人免疫系统模型,充分考虑模型中抗体与抗原及其他抗体间的激励和抑制作用,给出在动态环境下面临复杂协作任务时的足球机器人协调控制算法及流程,改善多足球机器人冲突的混乱局面,增强足球机器人策略行为的有效性,提高足球机器人系统的智能协作性。实验结果验证:该算法可以有效的增强足球机器人的协作能力,提高规定时间内的平均成功进功率与平均成功进球率。     

基于粒子群算法的足球机器人动作选择研究

提出一个基于粒子群算法的足球机器人的动作选择算法。该算法给出了一个足球机器人的动作集合，根据赛场的实际情况为足球机器人分配角色与任务，并利用粒子群算法为足球机器人选择合适的动作。     

人工免疫算法在足球机器人路径规划中的应用

提出了一种人工免疫算法———基于思维进化的人工免疫算法,此算法在人工免疫的基础上吸取了思维进化算法中的优点,提出了趋同半径和异化半径的概念,能够实现算法中抗体的局部和全局求解,使得人工免疫系统和思维进化算法有机地结合起来。同时将算法应用到足球机器人的路径规划中,构建了机器人的数学模型和亲和力函数,并且给出了具体的实现步骤,取得了合理的实验结果,对算法中的一些关键操作也进行了简要的说明。     

基于强化学习的全自主机器人足球系统协作研究

从人工智能的角度上说,机器人足球比赛主要研究了多智能体系统要解决的分布的多机器人在复杂的动态环境下,如何通过相互协商完成某一复杂任务。全自主机器人足球是机器人足球发展的一个趋势,在完全未知的环境中,通过自身学习来了解和积累外部信息,对于传统强化学习,存在容易出现死锁,学习速度慢,要求外部条件是静态等缺陷。本文提出了一种基于蚁群算法的强化学习模型,即蚁群算法与Q学习相结合的思想。随着赛场上态势的渐趋复杂,传统的Q学习速度会变得很慢且交互困难。通过对新算法的分析,实验数据显示：新算法不仅提高了Q学习的学习速率,在解决状态空间维数的灾难问题上,也是可行的。     

基于强化学习的全自主机器人足球系统协作研究

从人工智能的角度上说,机器人足球比赛主要研究了多智能体系统要解决的分布的多机器人在复杂的动态环境下,如何通过相互协商完成某一复杂任务。全自主机器人足球是机器人足球发展的一个趋势,在完全未知的环境中,通过自身学习来了解和积累外部信息。对于传统强化学习,存在容易出现死锁,学习速度慢,要求外部条件是静态等缺陷。提出了一种基于蚁群算法的强化学习模型,即蚁群算法与Q学习相结合的思想。随着赛场上态势的渐趋复杂,传统的Q学习速度会变得很慢且交互困难。通过对新算法的分析,实验数据显示:新算法不仅提高了Q学习的学习速率,在解决状态空间维数的灾难问题上,也是可行的。     

基于改进HSIC控制器的全向足球机器人运动研究

RoboCup比赛对足球机器人实时、准确、稳定等性能要求较高,而全向机器人由于自身特性导致在比赛中高速运动时难以实时、准确地跟踪路径规划程序生成的轨迹.针对这一情况,采用改进仿人智能控制(HSIC)算法对机器人的运动进行控制,较好地解决了这一问题.仿真实验结果表明,与常规PID控制相比,该算法能使全向机器人克服振动等扰动影响,准确高效地实现机器人的运动控制.     

自主足球机器人视觉系统结构及关键技术

提出了自主足球机器人嵌入式多处理器体系结构以及视觉系统的构成框架.对单目视觉系统所涉及的关键技术进行了详细的分析和研究,其中包括图像分割、目标搜索算法、目标定位和机器人自定位技术.基于YUV颜色空间,对目标进行分割,并通过连通区合并来快速搜索目标,同时根据摄像机模型来确定目标的空间位置.实验表明分布式视觉体现结构能够实时准确地完成视觉处理任务.以上新算法可以快速鲁棒地搜索图像目标,并能较精确地确定目标的位置信息和机器人的自定位信息.     

基于机器学习的城市交通态势评估与预测方法研究

为更实时准确地评估和预测交通运行态势,以交通检测器提供的大量数据作为研究对象,通过分析交通流时空特征及变化规律,建立考虑谱聚类的K近邻算法,并对城市交通的运行态势进行等级分层并评估。在时间序列分析的基础上,建立考虑时间特性的LSTM和GRU神经网络模型,预测城市交通运行态势并分析对比各模型预测效果。研究结果表明:与传统ARIMA模型相比,改进的GRU神经网络模型综合效果更好。     

基于Renyi交叉熵与CVSS的网络安全态势评估模型

网络安全态势评估对于保证网络的可靠运行具有非常重要意义,是一种重要的网络监管手段.本文提出一种基于网络流量评估、威胁评估、和漏洞评估三个模块的网络安全态势评估模型,弥补单一考虑网络某一方面因素的方式从而导致网络安全态势的评估不够全面的问题.本文介绍了如何部署该网络框架,并如何应用此网络框架实时地反应网络安全态势.通过与其他算法进行对比,结果表明该方法可以准确、合理地反应网络安全态势.     

缆索机器人导向支撑机构动力学仿真研究

利用机械动力学分析软件ADAMS建立了气动式缆索机器人导向支撑机构的仿真模型,并得到了缆索机器人作业姿态角、支撑刚度、预紧力、支撑轮尺寸等因素对机器人本体作业偏移量的影响关系,为机器人设计参数的合理确定及优化设计奠定了基础.     

混合脑机接口系统的眨眼与运动想象控制方法

针对单一运动想象脑机接口实验控制命令数量不足的问题,在单一运动想象系统的基础上,提出基于眨眼控制干预移动机器人的研究方法.首先,采用主动形状模型算法进行人脸识别和人眼定位;然后,利用眼部纵横比算法计算实时的数值,实现实时眨眼次数的统计;最后,将与眨眼次数相匹配的眨眼策略转化为对应指令控制移动机器人运行,进而实现通过眨眼和运动想象控制实时干预移动机器人状态的目的.为了验证该方法的有效性,邀请数位受试者进行基于眨眼和运动想象控制的混合实验.实验结果表明:该方法能够准确、高效地干预移动机器人的实时状态.     

煤矿搜救机器人履带式行走机构性能评价体系

为了探究何种履带式行走机构更加适用于煤矿搜救机器人,采用网络分析法从行走机构行走能力、防爆难易、操控性以及可靠性四个方面对5种常见的履带式行走机构进行性能评价.对5种行走机构的空间通过性、最大越障高度、最大越壕沟宽度和底盘高度进行了理论建模分析,同时提出了驱动电机数量对于防爆难易、操控性以及可靠性影响的数学模型.根据煤矿搜救机器人设计经验以及所推导的理论模型,对5种行走机构采用网络分析法进行了量化评价.最终,评价结果认为角度型行走机构更适于煤矿搜救机器人.基于评价结果,设计了CUMT-V型煤矿搜救机器人行走机构.     

Task Coordination Organization Model and the Task Allocation Algorithm for Resource Contention of the Syncretic System

At present, robot embedded systems have some common problems such as closure and poor dynamic evolution. Aiming at resolving this situation, our paper focuses on improvements to the robot embedded system and sets up a new robot system architecture, and we propose a syncretic mechanism of a robot and Soft Man(SM). In the syncretic system, the structural organization of the Soft Man group and its modes are particularly important in establishing the task coordination mechanism. This paper, therefore, proposes a coordination organization model based on the Soft Man group, and studies in detail the process of task allocation for resource contention, which facilitates a rational allocation of system resources. During our research, we introduced Resource Requirement Length Algorithm(RRLA) to calculate the resource requirements of the task and a resource conformity degree allocation algorithm of Resource Conformity Degree Algorithm(RCDA) for resource contention. Finally, a comparative evaluation of RCDA with five other frequently used task allocation algorithms shows that RCDA has higher success and accuracy rates with good stability and reliability.     

基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论（Ⅲ）：机器 …

基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论能够客观、有效地综合评价机器人位姿精度,在对该理论的评价指标体系及其公式的前期研究的基础上,本文首先分析机器人机构各随机误差源对ＤＨ参数的影响,推导评价指标公式中非常机器人ＤＨ参数误差概率分布的数学模型,促进基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论的发展。     

移动机器人的并行免疫计算模型

为了支持未知环境下移动机器人自主导航，提出了移动机器人的并行免疫计算模型，为解决其在线导航优化、病毒／路障识别和计算效率问题提供了基础组织。免疫计算模型分为固有免疫计算层、适应性免疫计算层和并行／分布式计算层，并行免疫计算模型建立在此3个免疫计算模型基础上。探讨了移动机器人并行免疫计算模型的负载极限和负载平衡，分析了此类移动机器人系统的鲁棒性；提出了移动机器人并行免疫计算模型用于路障识别的方法。移动机器人并行免疫计算模型的复杂性分析及仿真结果表明，并行计算能提高其效率；仿真结果表明，移动机器人可消除病毒，并具有较高计算性能。     

基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论(Ⅲ)--机器人DH参数误差概率分布数学模型

基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论能够客观、有效地综合评价机器人位姿精度, 在对该理论的评价指标体系及其公式的前期研究的基础上, 本文首先分析机器人机构各随机误差源对DH参数的影响, 推导评价指标公式中非常关键的机器人DH参数误差概率分布的数学模型, 促进基于熵不确定性概念的机器人位姿精度理论的发展.     

基于ARM的搬运机器人云模型控制器设计

云模型控制理论是智能控制学科的新兴领域,提出至今大部分研究仍集中于理论和仿真实验。针对云模型理论研究现状,本文提出了基于ARM的一维云模型控制器的设计方法。用摄像头采集的可信度为被控量设计出一维云模型控制器,将其成功地应用到基于ARM的搬运机器人中,进行实时定位控制。实验结果表明,一维云模型控制器能保证机器人的定位系统具有良好的控制性能,证明了该云模型控制器设计的有效性和科学性,为今后云模型控制器的设计和应用提供一定的参考。     

Adaptive trajectory tracking control of two-wheeled self-balance robot

Wheeled mobile robot is one of the well-known nonholonomic systems.A two-wheeled self-balancerobot is taken as the research objective.This paper carried out a detailed force analysis of the robot andestablished a non-linear dynamics model.An adaptive tracking controller for the kinematic model of anonholonomic mobile robot with unknown parameters is also proposed.Using control Lyapunov function(CLF),the controller's global asymptotic stability has been proven.The adaptive trajectory trackingcontroller d...     

基于绳牵引并联机构的上肢康复机器人设计

人类的上肢为生活提供了诸多便利,健康的上肢是高质量生活的保证。上肢如果出现运动功能障碍就需要接受康复治疗。为了减轻康复师的工作强度,同时增强治疗效果,需要利用康复机器人代替康复师来进行康复训练。通过分析肘、肩关节的运动特性和规律,基于三自由度的冗余绳牵引并联机构设计了一款面向上肢康复的机器人。该机器人由定位模块和连接模块组成,可对不同尺寸的上肢进行主动和被动康复训练。由于机器人结构简单、易于装配、制造成本低,更容易被用户所接受。在结构设计完成后对该上肢康复机器人进行了运动学建模,同时进行了机器人奇异性的分析,为后续运动控制的研究做准备。最后,考虑到机器人的力传递性能和体积大小,采用多目标优化的方式对机器人进行了优化设计。仿真结果表明,优化设计有效地提升了机器人的相关性能。研究结果可为绳牵引并联机构在上肢康复机器人设计中的应用提供理论参考。