篮球对抗赛机器人的研究及实现

全面介绍了一种篮球对抗赛机器人的实现．目标是由机器人模拟人类进行篮球比赛,采用简单技术实现复杂控制．其控制主体采用PIC16F877A单片机,可采用PICC、PIC Basic或汇编语言编程．机器人本体主要由夺球、收球、投篮等机构和行走装置、传感器组、控制电路等几部分组成．试验表明该机器人采用自主控制能较好地完成篮球对抗比赛．     

Robocup中型组机器人足球技术探讨

综述RoboCup机器人足球赛的概况和中型组机器人足球的现状.对中型组足球机器人的结构模块和相关技术进行较为详细的分析和综述,并对2:2和4:4两种类型的机器人足球赛进行了比较.结合2007年"银泉杯"中国机器人大赛暨RoboCup公开赛分析济南大学青龙队足球机器人的特点和存在问题.对中型组机器人足球的发展趋势进行分析和展望.     

基于YUV色彩空间线性变换的图像预处理方法

针对机器人视觉领域对图像进行颜色分割时存在阈值难以选取的问题,以及RoboCup四腿机器人足球赛这一特定环境,通过采集大量图像进行统计分析,指出了其YUV色彩空间利用率低的问题.为此,提出了一种对U和V通道进行线性扩展的图像预处理办法.该方法使信息颜色能在整个YUV色彩空间中得到扩展,进而强化了不同色彩之间的界限.因此能一定程度上降低颜色分类时阈值选取的难度.同时引入的色彩校正表方法,使得机器人实时运算的开销大大降低.     

核电站检修机器人运动学仿真研究

从核电站检修机器人的需求出发,阐述了核电站检修机器人的运动机构,并对机器人运动学正问题和逆问题进行分析;用虚拟现实建模语言结合3D MAX建立核电站检修机器人及核反应堆3D空间模型.利用虚拟现实建模语言和JAVA语言设计了一个3D机器人仿真系统,实现了对核电站检修机器人运动学的仿真,给出了控制算法,验证了扩展算法的正确性.     

动态环境下的多智能体机器人协作模型

提出了在动态环境中,多Agent的一种协作模型,适用于环境信息不完备的复杂情况.将Agent的独立强化学习与BDI模型结合起来,使多Agent系统不但拥有强化学习的高度反应性和自适应性,而且拥有BDI的推理能力,使只使用数值分析而忽略推理环节的强化学习结合了逻辑推理方法.使用了Borlzman选取随机动作,并且采用了新的奖励函数和表示方法,减少了学习空间,提高了学习速度.仿真结果表明所提方法可行,能够满足多Agent系统的要求.     

自重构的多机器人免疫网络模型及其应用

针对多机器人网络系统存在故障检测与修复、网络重构与修复等问题,提出了自重构的免疫网络模型,将正常的节点表示为自体,将受损的节点或外来非法机器人表示为异体,用重构算法优化受损的系统,用免疫算法消除故障并修复系统.研究了免疫计算技术在多机器人网络系统的应用方法.设计了多机器人免疫网络的免疫算法和网络重构算法,给出了多机器人灭火的应用例子.     

4腿机器人足球比赛的通信机制及协作控制

针对4腿机器人足球比赛中机器人的通信机制及协作控制等问题,提出了一种新的完整的分布式多主体系统控制方法,包括通信控制、路径规划以及动态角色分配.该方法通过启发式投标函数进行任务分配,通过电场法表示抽象的环境信息.协作控制中不必进行大量的计算,主体之间不必频繁地进行数据交换.该方法能够满足比赛动态性和不确定性的需要,并在实际比赛中得到了很好的验证.     

基于可拓理论的家庭机器人环境认知方法

为提高对环境的感知与理解水平,以家庭环境为研究背景,将可拓学的理论和成果应用于智能机器人环境认知过程,从而提出了建立环境空间概念模型的思想和实现方法.家庭机器人用基元理论表达先验知识与环境模型,可实现认知环境过程中深层知识的存储、表示及处理,用可拓推理方法与优度评价准则处理认知过程中出现的矛盾,再根据空间关系建立环境概念模型.提出的方法适用于家庭机器人的环境认知过程,经过适当改进完善,也可应用于其他类型的智能机械系统(机器人)中.     

改进的人工势场法用于移动机器人导航

利用超声波传感器探测到的距离信息,模拟带电粒子在匀强电场中运动,提出了利用改进的人工势场法解决移动机器人的导航问题.对机器人在直道、弧形弯道和成角度的弯道3种路况下的导航行问题进行了分析,利用机器人与道路边界的距离信息,实时控制机器人的位姿,使机器人能够在避免与道路边界碰撞的前提下沿着道路顺利前进.结合Pioneer 3系列机器人的传感器分布特征,对算法进行了仿真,证明了算法的可行性和有效性.     

多总线接口无线传感器网络节点

为了实现异构无线传感器网络节点之间的互联通信,从总线设计的角度,提出一种多总线接口无线传感器网络节点的设计方案,以通用高速的USB和ethernet总线作为接口,在传感器节点上灵活挂载多种射频模块等设备,并配置相应的软件协议栈,实现软硬件即插即用的可异构化节点.以USB 2.0总线为例.将蓝牙通信模块挂载到传感器节点的母板模块.将传感器节点异构为具有蓝牙通信接口的无线传感器网络节点.设计结果表明:多总线接口无线传感器网络节点的通信速率不受总线速率制约,扩展性强于普通节点,便于实现支持异构的传感器节点和功能强大的传感器节点.