室外智能机器人的局部规划与导航控制方法

本文介绍一种室外移动机器人（ＡＬＶ）的局部规划与导航控制的新方法。用于ＡＬＶ的导航的基于超声阵列的时变势场法是王田苗、张钹于１９９２年提出的。本文深入分析了势场法应用于ＡＬＶ所遇到的问题，并采用了模糊控制的解决方法。这里还进一步介绍了一种基于势场－神经网络模糊控制的局部规划与导航方法。针对校园道路网和ＴＨＭＲ－Ⅲ（ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ，Ｍｏｄｅｌ３）的具体任务目标，应用该方法进行了ＡＬＶ的避障、道路跟踪、漫游等的导航控制实验。实验表明，该方法具有较好的控制品质，具有良好的灵活性和鲁棒性。     

基于Petri网的多机器人协作任务分配与导航研究

研究了基于Petri网理论的多移动机器人任务分配和导航策略问题.针对有限空间环境下的物科收集协作任务,提出了一种机器人路径选择方法,并建立了基本路口单元和工作空间的Petri网模型.通过任务分配模型实时规划物科仓库内的机器人,并对具有拐角特征的多机器人路径冲突给出了消解方法,建立了机器人冲突协调模型.通过分析任务冲突协调模型,避免了多机器人运动路径冲突.最后仿真实验验证了提出的多机器人任务规划方法的有效性.     

室外区域充满运行机器人导航定位的一种策略

该文根据在室外非结构化环境中实现区域充满运行的一类移动机器人的工作特点，提出了利用组合定位系统和数字地图匹配算法对机器人进行导航定位的一种策略。利用基于环境特征位置探测和数字地图信息匹配相结合对定位误差进行修正的方法来提高机器人导航定位精度。该方法克服了传统导航定位方法存在累积误差和系统复杂、成本高等缺点。经实验验证：该文提出的定位系统和误差修正的方法能满足移动机器人区域充满运行的定位精度要求。     

AI的发展及若干问题的探讨

本文对人工智能（ＡＩ）研究的历史做了简要的概述，探讨了ＡＩ各个历史时期特别是７０年代和目前所遇到的问题和困难。我们认为目前ＡＩ转入相对低潮的主要原因是：１．ＡＩ界在模拟人类智能时采用形而上学的方法２．ＡＩ没有象软件工程那样认真研究“问题定义”并在该基础上给出相应的归结策略３．ＡＩ没有象纯数学那样为自身奠定一独立和较完善的理论基础等，最后我们给出了ＡＩ摆脱目前相对低潮的若干策略，我们认为，ＡＩ的进一步研究和发展不仅依赖于ＡＩ现有诸如知识工程和分布式ＡＩ等各个领域的进一步深入发展，而且依赖于其他相关甚至不相关的科学和技术的进一步深入发展。     

基于行人间交互意图检测的服务机器人导航

针对人与机器人共存环境中的机器人导航问题,提出一种基于行人间交互意图检测的服务机器人导航方法.首先,融合RGBD(红-绿-蓝-深度)信息和激光信息获取准确的行人运动轨迹,从行人轨迹中提取交互意图特征,基于贝叶斯理论检测出行人间是否存在交互意图;然后,将存在交互意图的行人之间区域设置为交互区域;最后,在地图中的交互区域设置临时障碍物,使机器人路径规划避开交互区域.实验结果证明了所提方法的有效性.     

随动系统中机器人行走路径的规划研究

把模糊控制算法引入到神经网络中,从而使得模糊控制器规则的在线精度和神经网络的学习速度均有较大的提高,使移动机器人具有较为迅速的反应能力。实验室仿真证明了模糊神经网络在移动机器人路径选择中的智能性。     

基于机器人避障问题的数学模型

研究了移动机器人避障最短路径和最短时间路径问题。根据路障的具体位置和大小确定出机器人可行路径。针对每条可行路径求出其上的最短路径。由于机器人不可折线行走,紧靠着障碍物朝向目标点行走,且只在障碍物的拐角处以弧线行走,这样的以直线和弧线的交替行走的路径即为最短路径。     

基底神经节的尖峰神经元网络模型及其在机器人中的应用

为提高机器人智能,建立了基底神经节行为选择的尖峰神经元网络模型,并通过仿真实验验证了其选择性能。将该行为选择模型嵌入基于行为的机器人控制体系结构中,并用来控制实际机器人。实验结果证实了在基底神经节行为选择模块的作用下,机器人能够选择执行正确的行为。     

机器人视觉导航的几种特征点方法比较

针对移动机器人视觉导航中移动速度较快且计算能力较弱、视觉路标的图像特征检测与匹配时间之间存在矛盾这一问题,提出了选择合适的满足实时性的特征检测方法.对机器人视觉导航中获得图像特征常用的特征点法(如KLT,SURF,SIFT,Harris等)进行了探讨.通过对移动机器人导航中的图片采用不同方法进行测试,比较了不同方法所需...     

超声导航移动机器人的设计与实现

在完成移动机器人总体方案设计的基础上,采用变速器结构,以后轮为驱动轮、前轮为导向轮,完成一种三轮移动机器人机械本体设计。同时,针对这种移动机器人的特点,考虑到超声导航技术的应用,采用DSPTMS320F2812为主控单元,实现该机器人控制系统的软、硬件开发。     

基于视觉传感器的移动焊接机器人测控系统

设计焊枪侧置的轮式移动焊接机器人并搭建基于虚拟仪器的移动焊接机器人测控系统.在分析移动焊接机器人特点的基础上,设计由PC,NI-PCI7344,NI-DAQ6015以及图像采集卡等组成的硬件系统结构,采用LabVIEW编程平台编制测控系统软件.设计自适应模糊控制器和高斯基模糊神经网络控制器对十字滑块和车轮进行协调控制.采用高斯函数作为模糊神经网络的隶属函数,利用BP算法实现模糊隶属函数和控制规则的在线修改.实验结果表明:该测控系统运行稳定可靠,其跟踪精度可始终控制在-0.4～0.4n'mm以内,满足实际焊接工程的需要.     

智能机器人、情感机器人、拟人机器人

研究智能机器人、情感机器人、拟人机器人的研究方法、实现技术及应用前景 .     

基于改进人工势场法的移动机器入路径规划

在移动机器人路径规划任务中,针对传统人工势场法中存在的目标不可达问题,提出了一种新的斥力改进函数的设计方法。在原来的斥力函数中加入一个调节因子,并对障碍物的作用范围采用人为分段的方式,有效解决了目标不可达问题,使机器人能够顺利到达目标点。将改进后的人工势场法应用于移动机器人路径规划,并利用M atlab软件进行了仿真实验。实验结果表明,基于改进人工势场法的移动机器人路径规划算法简单、有效。     

一种无先验地图的移动机器人导航方法

为了提高移动机器人在复杂环境下的无先验地图导航算法模型训练速度及导航成功率,提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的移动机器人导航方法。利用2D激光雷达的均匀分布测距信息,降低环境噪声的干扰及高维度环境信息的计算量;采用人工势场法构建移动机器人从初始位置到目标点过程的奖励函数;通过Actor-Critic网络结构提高模型训练的稳定性和泛化能力。实验结果表明,提出的方法具有模型训练速度快、导航成功率高及泛化能力强等优点。     

基于Mobile-C移动代理的移动机器人的控制

本文提出一种使用Mobile-C移动代理控制移动机器人的方法,详细介绍了Mobile-C的结构和报文格式,以及与Ch结合的优势.机器人通过Mobile-C移动代理的控制,可以在运行中动态地切换成新的算法,来处理意料之外的情况.文章最后用一个分布式应用的实验说明了Mobile-C移动代理控制机器人的方法.     

移动机器人避障路径规划改进人工势场法

针对路径规划中的大型障碍物,机器人、障碍物与目标点三者一线,以及局部最小值等困难问题,提出了相应的改进人工势场算法。针对大型障碍物问题,采用障碍物边界斥力算法改进传统人工势场斥力函数,确保算法的实用性。针对机器人、障碍物与目标点三者在同一条直线时目标不可达问题,应用虚拟子目标引力算法,确保目标点是机器人的势场全局最小点,使得机器人能顺利到达目标点。针对在障碍物环境下的局部最小值问题,采用区域隔离障碍物的方法,使机器人快速走出局部最小值区域。仿真结果验证了改进算法的有效性。     

基于神经网络辨识的移动机器人航向误差校准方法

分析了E-Core RD1100干涉型光纤陀螺的误差产生机理, 提出利用RBF神经网络和遗传算法实现光纤陀螺漂移误差模型的辨识. 通过实验获得进化神经网络的训练样本, 在RBF神经网络的训练中, 提出了基于Elitist竞争机制的遗传进化训练方法. RBF神经网络具有很强的局部逼近能力, 而遗传算法具有优良的全局搜索与优化性能, 从而能够有效地对陀螺误差的非线性与时变特征进行建模与辨识. 实验结果表明: 该方法大幅度减少了光纤陀螺的误差, 从而提高了移动机器人导航定位的精度.     

基于人工势场的机器人动态路径规划新方法

针对传统机器人路径规划方法仅考虑静态环境的问题,建立了一种基于人工势场的移动机器人动态路径规划新方法.移动机器人运动环境通常是复杂多变的,在动态环境下,目标点、障碍物可能都是运动的,另外,存在运动轨迹未知的随机障碍物等,针对移动环境的动态情况,在传统人工势场法相对位置势场的基础上引入相对速度势场,充分利用量子粒子群算法,对引力势场和斥力势场的增益系数进行一定的优化.以量子粒子群的优化算法进行快速全局搜索,结合人工势场操作,对引力场和斥力场增益系数进行优化,该方法易于实时快速地对机器人进行控制.仿真结果表明,基于量子粒子群算法的人工势场法的路径规划模型能够得到平滑、安全的路径,具有较高的性能.该方法可以有效地实现机器人的动态路径规划.     

隔爆型移动机器人平台的研制

工作在矿山、石油、化工、消防等特殊行业的作业人员,常常处于危险的爆炸性气体环境中,因此研制一种隔爆型移动机器人平台,以替代作业人员进入危险区域进行作业变得十分重要。本文主要针对煤矿井下环境,依据对煤矿中探测设备的防爆设计要求,设计了一种隔爆型移动机器人平台。该机器人平台具有体积小、重量轻、行动灵活,可实现单兵背负等特点。实验测试表明该机器人的运动性能满足矿用救灾探测机器人的要求,并可在此平台基础上设计出可在其他爆炸性气体环境中使用的移动机器人平台。     

利用JNI实现移动机器人本地Java控制系统

介绍了JNI,详细讨论了在Windows平台上,利用Java本地方法实现机器人本地控制系统的整个过程和方法,并阐述了实施Java本地方法过程中的一些注意点.