合作围捕移动机器人小队的队形控制

本文对合作围捕移动机器人小队的队形控制进行了研究，使用了一种反应控制框架来确定队形向量，该向量能唯一决定小队的队形。     

一种多移动机器人协作围捕策略

提出一种在连续未知环境中实现多移动机器人协作围捕移动目标的整体方案.围捕包括包围目标和靠近目标,包围目标行为由强化学习算法实现.用状态聚类减小状态空间,利用Q学习算法获得Q值表,根据学习后的Q值表选择动作.对各种行为的输出进行加权求和获得综合行为,实现对移动目标的围捕.仿真实验获得了在不同条件下的围捕结果.结果表明,环境、hunter与prey的速度关系以及prey的逃跑策略对围捕效果都有影响.     

移动机器人小队的队形控制

对合作围捕移动机器人小队的队形控制进行了研究，使用了一种反应控制框架来确定队形向量，该向量能唯一决定小队的队形。     

一种多机器人围捕策略

以多机器人的围捕为研究对象,分析了成功围捕目标机器人的临界条件,即围捕机器人和目标机器人速度比的临界值,给出了该临界值的计算公式.设计了当围捕机器人的速度小于目标机器人的速度时多围捕机器人的伏击围捕方案:即先将目标机器人驱入最佳围捕区,然后再实施智能围捕策略完成围捕任务.采用Matlab的仿真结果验证了临界条件的正确性以及伏击围捕方案的有效性.     

基于模糊控制协调策略的多自主机器人围捕

为了降低多机器入围捕中的通信量,提高多机器人系统对未知环境的适应性,提出了一种基于模糊控制协调策略的多自主机器入围捕方法.围捕机器人根据感知范围内同伴和目标的分布,从L模糊控制器、R模糊控制器和M模糊控制器中选取合适的一个用以控制和最邻角同伴之间的夹角,进而实现多机器人之间的局部协调,结合基于局部感知的目标跟踪,在围捕...     

基于共识主动性的群体机器人目标搜索与围捕

群体机器人系统的目标搜索和围捕任务是智能机器人领域一个典型的复杂问题,大多数现有的解决这一问题的方法依赖于一些不现实的假设,如可靠的通信链接、全局坐标信息、已知的环境信息以及机器人之间的中央协调控制. 为此,本文提出了一种基于共识主动性的群体机器人目标搜索与围捕框架. 该框架对反蚁群算法进行了改进,加入了多种信息素来帮助群体机器人协作探索环境,并生成信息素地图. 同时,该框架把在前一阶段生成的信息素地图和分层基因调控网络(hierarchical gene regulatory network,H-GRN)模型相结合,完成了群体机器人在环境信息未知且通信受限的场景中对动态目标的搜索和围捕任务. 仿真实验表明,该方法相较于传统方法具有更好的性能表现.      

罪犯围捕中的数学方法

本文在图论的基础上建立了围捕犯罪嫌疑人的模型,该模型分为三个子模型：“封锁可行性模型”,“选窜分层模型”和“交巡警分配模型”。“封锁可行性模型”可以确定包围圈,但是会产生封锁盲点（巡警无法封锁的路口,形成包围圈的漏洞）和封锁重复点（多个巡警封锁同一个路口,造成警力浪费及其它不良影响）。“逃窜分层模型”可以消除封锁盲点,彻底封锁逃逸线路：“交巡警分配模型”可以消除封锁重复点,解决警力资源浪费等缺点。     

基于机器人操作系统的移动机器人激光导航系统

为了验证激光导航的先进性及机器人操作系统(robot operating system,ROS)的便捷性,进一步对机器人导航机理进行研究,提出了改进粒子滤波算法及改进A*路径规划,分别应用于地图构建和路径规划,并搭建了基于ROS平台的移动机器人导航试验平台,该平台具有低成本、高性能的特点。试验平台由上位机和移动机器人组成,上位机实现对机器人的控制,移动机器人配置有工控机和激光传感器,机器人通过激光传感器采集环境信息,为实现即时定位及地图构建功能提供数据支撑。研究并构建基于ROS的地图构建和自主导航功能包并通过实际环境进行试验验证。试验结果表明:构建功能包可用于机器人的激光导航中,该激光导航系统的可行且具有一定的稳定性与可靠性。     

一种多帆器人协作围捕策略的研究

在二维受限环境中,研究多机器人对移动目标的协作围捕问题,结合追捕者与逃逸者的相对位姿,对多机器人围捕的初始状态条件进行划分,针对多机器人群体规模、速度、成功围捕条件进行讨论,并对目标机器人的逃逸策略和围捕机器人的围捕策略进行协调性动态调整,提出了采用夹角最大原则的逃逸策略,确定了迎面对角阻截与虚拟势点相结合的围捕策略。课题对分别将新提出的逃逸策略和围捕策略与原有逃逸策略和围捕策略相比较进行仿真实验,结果表明所提出的动态调整策略的有效性。     

面向多机协同的Att-MADDPG围捕控制方法设计

多无人机对动态目标的围捕是无人机集群作战中的重要问题.针对面向动态目标的集群围捕问题,通过分析基于MADDPG算法的围捕机制的不足,借鉴Google机器翻译团队使用的注意力机制,将注意力机制引入围捕过程,设计基于注意力机制的协同围捕策略,构建了相应的围捕算法.基于AC框架对MAD-DPG进行改进,首先,在Critic网络加入Attention模块,依据不同注意力权重对所有围捕无人机进行信息处理;然后,在Actor网络加入Attention模块,促使其他无人机进行协同围捕.仿真实验表明,Att-MAD-DPG算法较MADDPG算法的训练稳定性提高8.9％,任务完成耗时减少19.12％,经学习后的围捕无人机通过协作配合使集群涌现出更具智能化围捕行为.     

EXPLORATION IN UNKNOWN ENVIRONMENTS BY A MOBILE ROBOT

Navigation of anutonomous mobile robots in known environments has been studied extensively. But the algorithms for controlling progress through unknown environments have not received much study. In this paper, we put forward a new exploration scheme which is based on learning. While travelling, robots use their range/vision sensors to perceive the external world. Newly acquired information about obstacles is added to the system's knowledge base through learning. And the updated knowledge base is used in planning future navigation paths, thus the generated paths will improve gradually.     

计算力矩—自校正机器人控制算法

近年来已经开发出一些应用于复杂非线性系统的自适应控制方案,机器人控制系统就是典型的例子。由于不可避免地存在着非模型化的动特性,将自适应技术和基于模型的非线性控制有机地结合起来,充分利用能够得到的参数模型,通过自适应控制处理剩余的未知参数部分,可能是一种有效的控制策略。本文提出一种适用于机器人的计算力矩—自校正控制算法。仿真结果证实了方案的有效性。     

室外移动机器人遥控系统的设计与实现

室外移动机器人的遥控系统由移动指挥站、移动机器人站、无线通信系统组成.在临场感遥控系统中,需要将移动机器人站摄像头得到的图像经过发射机和天线传送给移动指挥站.为了使得图像的接收效果更好,使用定向天线增强天线增益.定向天线只有在某一个方向上增益最强,定向发送天线固定在该云台上,根据位置和角度信息控制云台转动使得接收天线始终对准目标点.为了增强定向天线的接收效果,设计了自动对中天线云台系统和遥控器.     

散热器干式自动检漏仪的研制

汽车散热器干式自动检漏仪是对散热器的密封性能指标进行快速定量检测的仪器介绍了该仪器的传感器原理、检测气路设计和仪器系统的硬件及软件设计,给出了仪器检测标准的近似计算公式并在实测中加以验证。     

用于移动机器人导航的多超声测距系统软硬件设计

本文给出了移动机器人导航系统中超声测距系统软硬件设计，包括测距数据的获得及通讯等，经在ＴＩＴ－１型移动机器人上实验验证，测距距离（０．３～５）米，精度±４厘米，可以满足移动机器人室内环境导航的要求．     

具有阶段结构的互惠模型解的整体性态

讨论一类具有阶段结构的互惠模型解的整体性态.通过线性化方法和Lyapunov泛函方法分别证明了该模型正平衡点的局部渐近稳定性和全局渐近稳定性.     

采用模糊免疫PID控制的移动机器人避障误差仿真研究

当前,移动机器人运动规划路径较长,实际运动轨迹与理论运动轨迹误差较大。对此,设计了移动机器人模糊免疫PID控制系统,并对控制系统输出误差进行仿真验证。建立移动机器人平面简图,给出机器人运动方程式,采用平面栅格来描述机器人运动规划路径。引用传统PID控制器并进行改进,设计了模糊免疫PID控制系统,给出了移动机器人PID控制输出系统在线调节流程。采用MATLAB软件对机器人输出误差进行仿真,比较PID控制和模糊免疫PID控制输出误差大小。结果显示:移动机器人采用传统PID控制系统,稳定调节时间为1.0 s,产生的最大误差为0.83 mm,系统输出误差较大;移动机器人采用模糊免疫PID控制系统,稳定调节时间为0.5 s,产生的最大误差为0.59 mm,系统输出误差较小。移动机器人采用模糊免疫PID控制系统,响应速度快,追踪误差较小,从而提高系统的稳定性。     

受限机器人的一种自适应控制方案

针对受限机器人模型参数未知的情况,本文给出了一种新的自适应控制方案;(控制器的设计是基于受限机器人的降阶模型);证明了新的控制器一方面保证了运动的完全跟踪,另一方面保证了力跟踪误差是有界的且界的大小是可以调节的。文中还给出了一个仿真例子以验证控制方案的有效性。     

一种用小型计算机实现的机器人视觉系统

本文介绍了一种机器人视觉系统.它以析象管摄象机构成图象轮廓传感器,用PDP-11/23小型计算机对图象信息进行处理,以实现图象轮廓的识别. 用于图象分析和分类的重要信息,主要包含在图象轮廓中.析象管摄象机适于实现随机控制的光学信号的扫描.由计算机控制的扫描发生器形成一种径向放射状的“星形扫描”,它用来探测轮廓,并实现基于卡尔曼-布什-滤波器的自动轮廓跟随.这样可大大压缩计算机处理的数据量,并可形成基于“结点—位置关系—结点”基元的句法图形结构,实现联想的句法模式识别.文中叙述了系统的硬件结构.工作原理及计算机应用软件的概况.