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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于行为的多机器人体系结构研究

纪兴  
【摘要】: 多机器人系统是机器人学在新的应用需求驱动下提出的具有理论价值和实际应用前景的研究方向。与单个复杂机器人相比,多个简单的机器人组成的系统具有设计周期短,系统可靠性高,任务执行效率高等优点,然而如果系统没有一个好的体系结构作为基础,那么执行任务的效率会大大下降,甚至机器人间会有相互干扰和相互冲突的情况发生。本文立足于对移动机器人的发展历史、多机器人发展现状的了解和对多机器人系统需要解决的问题分析,对多机器人系统的体系结构进行了深入的研究。 多机器人系统是由个体机器人组成的。对个体机器人体系结构问题的研究是研究多机器人体系结构的前提和保证。本文介绍了基于行为体系结构并对现有四种经典基于行为的单机器人体系结构进行分析、对比、总结,给出了依照任务需求不同而选用何种体系结构的规则图表。 本文设计了9种基本行为模块和2种复杂行为模块,用以使机器人更强的适应复杂环境和具有更好的合作性能力。在归航模块中,基于区域划分思想采用了基于区域的行为协调方法,用以解决机器人死锁的问题,并通过仿真和实物实验验证了该方法的可行性。 本文针对多机器人系统对体系结构的4点要求,设计了一个基于行为的分层树状多机器人体系结构,该体系结构分为系统监控、任务规划、行为管理、执行层4层。并基于MFC的思想在多机器人体系结构中,提出了机器人小队的概念。最后通过MobileSim仿真实验和先锋3机器人实物实验,验证了机器人小队的可行性和证明了分层树状体系结构满足多机器人系统对体系结构的要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 庞毅;基于行为的多机器人队形控制研究[D];天津理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊光明;龚建伟;段玉林;满益明;;基于行为优先与任务协调的多移动机器人遥操作[J];北京理工大学学报;2007年04期
2 贾鹏;黄玉美;王效岳;樊炳辉;;基于行为的移动机器人避障系统的设计[J];传感器与微系统;2007年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘淑华;复杂动态环境下多机器人的运动协调研究[D];吉林大学;2005年
2 程磊;多移动机器人协调控制系统的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
3 李寿涛;基于行为的智能体避障控制以及动态协作方法研究[D];吉林大学;2007年
4 冯伟兴;群体机器人的运动行为基础研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 陈世明;基于局部信息的若干群体行为研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 梅昊;群体机器人系统协同适应性研究[D];吉林大学;2007年
2 边鹏飞;基于行为的移动机器人智能避障系统研究[D];武汉理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张峰;王金超;陈雪波;;机器人队形控制中的二叉树方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
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7 刘淑华;田彦涛;孙铁利;;适于大规模自主移动机器人的体系结构[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年06期
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9 雷艳敏;冯志彬;宋继红;;基于行为的多机器人编队控制的仿真研究[J];长春大学学报;2008年08期
10 何璇;郝群;宋勇;;一种移动无线视频传感器节点的覆盖算法[J];传感技术学报;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄天云;王晓楠;陈雪波;徐望宝;;基于多任务的组群机器人系统结构分析与设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 王红;周越;;移动机器人的分层式运动规划方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 仲朝亮;刘士荣;吕强;;RobSim:一种多移动机器人仿真系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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5 张超;王少萍;;自动导航模块控制系统设计[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
6 曹志强;王硕;张斌;谭民;;复杂未知环境下多移动机器人队形控制[A];钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论文集[C];2001年
7 ;Design of Humanoid arena contest Robot and Reform of undergraduate creative experiments[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(上册)[C];2010年
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10 常健;吴成东;李斌;;移动机器人避障方法综述[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨锦园;基于传感器管理的移动机器人融合算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
7 贾文川;四足机器人脑机协作导航与规划[D];华中科技大学;2011年
8 谢丽萍;基于拟态物理学的全局优化算法设计及性能分析[D];兰州理工大学;2010年
9 薛颂东;面向目标搜索的群机器人协调控制及其仿真研究[D];兰州理工大学;2009年
10 夏益民;基于传感器信息融合的移动机器人定位与地图创建研究[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 程朗;基于多测距仪的AUV三维避碰方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 尹继超;机器人遥操作中关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 周雅琴;集群机器人无线网络时间同步与定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王月;基于群集智能的多水下机器人协调研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 何太云;Robocup小型组足球机器人设计与优化[D];大连理工大学;2010年
9 陈哲平;基于MSRS 5vs5仿真足球机器人决策系统的研究[D];长沙理工大学;2010年
10 张煌辉;基于动态人工势场的路径规划研究与应用[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 赵忆文,谈大龙;多移动机器人合作系统中的单机控制体系结构研究[J];机器人;1999年06期
2 蔡自兴,周翔,李枚毅,雷鸣;基于功能/行为集成的自主式移动机器人进化控制体系结构[J];机器人;2000年03期
3 任孝平;蔡自兴;陈爱斌;;多移动机器人通信系统研究进展[J];控制与决策;2010年03期
4 吴孔逸;霍伟;;不确定移动机器人编队间接自适应模糊动力学控制[J];控制与决策;2010年12期
5 杨永明;田彦涛;陶军;尹香花;;基于社会势场的群体机器人聚集队形控制[J];系统仿真学报;2009年04期
6 张凯;;TCP/IP网络通信协议的实现与探讨[J];网络与信息;2008年09期
7 孙亮;张永强;乔世权;;多移动机器人通信技术综述[J];中国科技信息;2008年05期
8 杨甜甜;刘志远;陈虹;裴润;;移动机器人编队控制的现状与问题[J];智能系统学报;2007年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏治宝,陆际联;用模糊逻辑法对移动机器人进行路径规划的研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
2 成巍 ,苏玉民 ,秦再白 ,万磊 ,徐玉如;一种仿生水下机器人的研究进展[J];船舶工程;2004年01期
3 贾鹏;黄玉美;王效岳;樊炳辉;;基于行为的移动机器人避障系统的设计[J];传感器与微系统;2007年06期
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5 张海英 ,刘祚时 ,林桂娟;群体机器人研究的现状和发展[J];电子技术应用;2004年02期
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9 王硕,谭民;基于协商和意愿强度的多自主移动机器人避碰协作[J];高技术通讯;2001年10期
10 曹志强,张斌,谭民;基于行为的多移动机器人实时队形保持[J];高技术通讯;2001年10期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 洪伟;移动机器人系统中分布式传感器信息融合方法及路径规划问题的研究[D];吉林大学;2004年
2 仲宇;分布式强化学习理论及在多机器人中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
4 刘淑华;复杂动态环境下多机器人的运动协调研究[D];吉林大学;2005年
5 李淑琴;面向任务的多机器人系统的组织设计研究[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈峰;基于行为融合策略的移动机器人智能导航技术研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王田苗;拼搏开拓 与时俱进——访机器人技术主题专家组组长王田苗教授[J];机器人技术与应用;2003年01期
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9 王伟;;ABB推出最新机器人技术——访ABB机器人部(中国区)客户服务部孔兵经理[J];机器人技术与应用;2007年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏治强;王曼琳;梁赤勇;;化生放核事件的危害与机器人在化生放核事件中的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
2 吴仲城;葛运建;戈瑜;;机器人技术是先进制造业发展的基础[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
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7 祝庆智;;ABB机器人在铸造组芯整体浸涂上的应用[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 记者 杨文利;中国首次举办大规模机器人技术研讨会[N];中国高新技术产业导报;2009年
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7 本报记者 程宇婕;我国将建全球最大基地[N];中国能源报;2010年
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9 记者崔浩杰;山东公司建院士站助机器人成长[N];华北电力报;2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵立军;室内服务机器人移动定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 白相林;水平井牵引机器人关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 刘利枚;机器人同时定位与建图方法研究[D];中南大学;2012年
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6 路光达;基于仿生行为的移动机器人主动嗅觉技术研究[D];河北工业大学;2011年
7 吕晓玲;基于听觉信息的机器人声源定位技术研究[D];河北工业大学;2010年
8 仲训昱;遥自主移动机器人运动规划与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 王扬威;仿生墨鱼机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 刘冠群;救援机器人仿生感知技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪兴;基于行为的多机器人体系结构研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨波;可穿戴抑震机器人抑震控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 矫德余;基于嵌入式系统的智能巡检机器人研制[D];中国石油大学;2010年
4 李强;基于多智能体系统的机器人队形控制与协作研究[D];江南大学;2011年
5 赵鹏翀;一种基于粒子群算法的机器人群体地形探索研究[D];上海交通大学;2010年
6 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 周毅漳;基于自抗扰控制的双轮自平衡机器人[D];福建农林大学;2010年
8 伊婧;基于强化学习的机器人行为学习[D];沈阳工业大学;2011年
9 彭朔;基于神经网络的核电站检修机器人的智能控制研究[D];华北电力大学(北京);2010年
10 姜伟;仿袋鼠跳跃机器人的控制问题研究[D];北方工业大学;2010年
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