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《哈尔滨工程大学》 2003年
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水下机器人编队系统研究

王兢  
【摘要】: 本文所阐述的内容是在二维有障空间水下机器人动态编队的方法,分别就以下几方面的问题进行了研究和探讨: 首先是关于多机器人进行协作的体系结构的研究。论文中指出了单机器人体系结构在执行多机器人任务中存在的问题,并对其做了扩展,形成了多机器人编队系统的体系结构。 然后对系统中的各个层次的规划方法进行了具体研究。第一层是任务层,引入了时空表和时间控制器的方法,主要在该层解决多机器人间的协调和协作问题;第二层为行为规划,由避碰和编队模块分别对动作空间的动作做出评价,然后用加权融合的方法确定最后的动作;第三层为感知层,包含了传感器信息处理和通讯两个部分。文中针对编队问题的具体特点,采用了基于环境信息的分层细化记忆学习法,使该系统具备了环境自适应能力。 最后,通过仿真实验实现了整个多机器人系统,进一步验证了各个算法的可行性和有效性。
【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】:2003
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张跟鹏;刘忠;田晓东;;基于UUV组群的水下协同探雷搜索与仿真[J];兵工自动化;2007年04期
2 张汝波,王兢,孙世良;具有环境自适应能力的多机器人编队系统研究[J];机器人;2004年01期
3 董荣和;李孝安;段俊花;;不完全信息下的非通信多Agent协作控制研究[J];科学技术与工程;2008年01期
4 乔昶超;张旭;;AUV探查水雷搜索模式仿真比较研究[J];水雷战与舰船防护;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姜大鹏;多水下机器人协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 王醒策;基于强化学习和群集智能方法的多机器人协作协调研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 高鹏;受通讯距离约束的UUV编队控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 任牧青;基于声观通的AUV三维编队控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 杨立;自主水下航行器控制系统开发与编队控制研究[D];西北工业大学;2007年
4 任水祥;多机器人编队的协调控制与容错性研究[D];华中科技大学;2008年
5 兰志民;无人作战系统在未来体系作战中的作用研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 封锡盛,刘永宽;自治水下机器人研究开发的现状和趋势[J];高技术通讯;1999年09期
2 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
3 朱淼良,吴春明,张友军,金毅,李捷;基于多智能体的实时并发式智能机器人结构[J];高技术通讯;1995年10期
4 高志军,颜国正,丁国清,颜德田,陈忠泽;多机器人协调与合作系统的研究现状和发展[J];光学精密工程;2001年02期
5 张汝波,吴俊伟,顾国昌,张国印;智能水下机器人多传感器信息融合的一种方法[J];哈尔滨工程大学学报;1997年02期
6 张汝波,周宁,孙彩萍,顾国昌,张国印;基于遗传算法的水下智能机器人避碰行为学习[J];哈尔滨工程大学学报;1999年02期
7 董胜龙,陈卫东,席裕庚;多移动机器人编队的分布式控制系统[J];机器人;2000年06期
8 陈卫东,董胜龙,席裕庚;基于开放式多智能体结构的分布式自主机器人系统[J];机器人;2001年01期
9 陈忠泽,林良明,颜国正;基于MAS(Multi-AgentSystem)的多机器人系统:协作多机器人学发展的一个重要方向[J];机器人;2001年04期
10 谈大龙,黄闪,李淑华;分布自主协作式的多机器人系统研究[J];机器人;1996年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关宇;杨晓京;姜涛;;农业机器人多传感器信息融合技术的研究进展[J];安徽农业科学;2010年25期
2 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
3 彭生祥,李凯;多移动机器人编队行进中的行为分解[J];北京服装学院学报;2004年01期
4 陈阳舟;王文星;代桂平;;基于角度优先的多机器人围捕策略[J];北京工业大学学报;2012年05期
5 徐亮,边宇枢,宗光华;水下机器人路径控制与仿真[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
6 兰晓娟;孙汉旭;贾庆轩;;水下球形机器人BYSQ-2的原理与动力学分析[J];北京邮电大学学报;2010年03期
7 索少增;刘翠玲;李慧;;近红外光谱技术检测农产品农药残留量的研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2010年06期
8 刘耦耕,贺素良,罗飞,舒小华;信息融合技术及其在包装工业中的应用[J];包装工程;2004年02期
9 刘振明,潜伟建,夏志澜;水下机器人平面直航运动稳定性分析[J];船舶工程;2004年03期
10 孙玉山;代天娇;赵志平;;水下机器人航位推算导航系统及误差分析[J];船舶工程;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Predictive Fusion Weighted Method Based on Multisensor Time-Delay Network[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 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
3 李磊民;刘刚;;基于MAS和传感器信息的多机器人协作研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 龙建军;吴百海;吴金萍;;基于功能原理的水下潜器模型参数辨识方法与实验估计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 李耀军;潘泉;杨峰;李军伟;朱英;;基于多源信息融合的无人机感知与规避研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 熊华胜;严浙平;;水下机器人水动力系数估计及其在航向鲁棒控制中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 韩翃;康凤举;王圣洁;姚林海;;多UUV编队队形控制仿真智能决策技术研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
8 黄东武;暴景阳;桑金;;水下机器人双频识别声呐系统应用研究[A];第二十一届海洋测绘综合性学术研讨会论文集[C];2009年
9 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
10 周炜;李小昱;王为;周竹;张军;;肉品新鲜度无损检测方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 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
5 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
6 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
7 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
8 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
9 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
10 黄豪彩;深海气密采水系统设计及其海试[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 成志新;无气泵动态血压监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
3 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 姜婵娟;遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 苗玉洁;基于GA的水下机器人多目标路径规划研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 吕新昱;水下机器人舵机控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 杨欣颖;潜器光视觉目标识别技术的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 谢金鑫;基于参数化有限元的潜水器结构优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 徐鑫;蓄热电池一体化结构设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张跟鹏;刘忠;田晓东;;基于UUV组群的水下协同探雷搜索与仿真[J];兵工自动化;2007年04期
2 贾秋玲;李广文;闫建国;;水下编队航行机器人的前馈加反馈控制器设计[J];兵工学报;2007年08期
3 潘瑛,徐德民;基于Matlab的AUV近水面运动模型的建立与仿真[J];船舶工程;2003年05期
4 严卫生,许晖,石秀华,杜向党,曹永辉;自主水下航行器制导系统的设计[J];船舶工程;2003年05期
5 许竞克;王佑君;侯宝科;杨立浩;;ROV的研发现状及发展趋势[J];四川兵工学报;2011年04期
6 苗建松;孙丹丹;丁炜;;移动Adhoc网络中改进的动态源路由算法研究[J];电子科技大学学报;2008年01期
7 杨明;人工生命评述[J];电脑学习;2002年01期
8 马国梁,陈庆伟,胡维礼;混合系统:回顾与展望[J];东南大学学报(自然科学版);2003年S1期
9 杨芙清,梅宏,李克勤;软件复用与软件构件技术[J];电子学报;1999年02期
10 赵骅;刘江鹏;陈晓慧;;不完全信息条件下的知识共享分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常文君;基于神经网络的多水下机器人协调控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;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 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
4 由光鑫;多水下机器人分布式智能控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 孟宪松;多水下机器人系统合作与协调技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 柳林;多机器人系统任务分配及编队控制研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 董炀斌;多机器人系统的协作研究[D];浙江大学;2006年
8 甘永;水下机器人运动控制系统体系结构的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 连进;基于移动预测的Ad Hoc网络路由技术的研究[D];武汉理工大学;2008年
10 杨文;多智能体系统一致性问题研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李波;水下无人航行器发展研究[D];西北工业大学;2002年
4 梁金海;基于多智能体的军用智能水下机器人体系结构研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 郑宏琨;基于多智能体水下机器人的协调研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 徐宏根;多水下机器人编队协调问题研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 陈亮;直接驱动型水声信号发射系统的设计与实现[D];华中科技大学;2005年
8 许彦营;多水下机器人通信及协调方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 刘建华;多机器人编队与通信问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 王作为;基于进化算法的智能机器人行为学习研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 陈玮;吴泽伟;吴晓锋;;水下无人平台协同探测行动过程[J];四川兵工学报;2009年06期
2 孟宪松;徐宏根;张铭钧;刘建华;;基于分解策略的多机器人编队控制方法[J];哈尔滨工程大学学报;2006年02期
3 蔡自兴;龚涛;陈爱斌;;自重构的多机器人免疫网络模型及其应用[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期
4 王国华;毛大鹏;刘洵;陈新云;;机载光电跟踪系统搜索策略研究[J];激光与红外;2011年09期
5 龚涛;;自重构的人工免疫网络模型[J];计算机测量与控制;2008年12期
6 王琦斐;杨军;;基于内螺旋覆盖算法的多AUV协作反水雷路径规划研究[J];计算机测量与控制;2012年01期
7 吴军;徐昕;王健;贺汉根;;面向多机器人系统的增强学习研究进展综述[J];控制与决策;2011年11期
8 乔昶超;张旭;;AUV探查水雷搜索模式仿真比较研究[J];水雷战与舰船防护;2008年04期
9 赵宁宁;徐德民;高剑;;一种多AUV集群猎雷的任务协调算法[J];水雷战与舰船防护;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
2 邵杰;基于学习分类器的多机器人路径规划关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 姜大鹏;多水下机器人协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 沈猛;轮式移动机器人导航控制与路径规划研究[D];西北工业大学;2006年
5 王学宁;策略梯度增强学习的理论、算法及应用研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 柳林;多机器人系统任务分配及编队控制研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 崔益安;多机器人协同覆盖技术研究[D];中南大学;2008年
8 向先波;二阶非完整性水下机器人的路径跟踪与协调控制研究[D];华中科技大学;2010年
9 熊举峰;群机器人分布控制及优化[D];中南大学;2009年
10 宋金泽;自主泊车系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 杨柳;移动机器人动态路径规划方法研究[D];江南大学;2011年
3 任建功;基于强化学习的自主式移动机器人导航控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 任牧青;基于声观通的AUV三维编队控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 李力坤;多机器人协作算法及仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 王晓哲;3D游戏引擎框架及智能角色行为策略研究[D];大庆石油学院;2007年
7 梅昊;群体机器人系统协同适应性研究[D];吉林大学;2007年
8 黎陟;多机器人停驻任务相关方法的研究与实现[D];中南大学;2007年
9 王凯;多移动机器人的协调合作与群智能方法研究[D];南京理工大学;2007年
10 范士波;多水下机器人编队控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金小平,何克忠,袁曾任;移动机器人的动态路径规划及控制[J];机器人;1990年06期
2 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
3 宋宇,孙茂相,陈仁际,吴镇炜;网络环境下基于Agent的多机器人协调与路径规划[J];机器人;2000年01期
4 李智军,周晓,吕恬生;基于群体协作的分布式多机器人通信系统的设计与实现[J];机器人;2000年04期
5 陈仁际,谈大龙;分布式对象技术在多机器人系统中的应用[J];机器人;1998年06期
6 刘海燕;王献昌;王兵山;;多Agent系统的研究[J];计算机科学;1995年02期
7 朱淼良;陈纯;傅永建;;CREGS——用于智能控制的多专家系统[J];自动化学报;1991年05期
8 李斌,张东摩,朱朝晖,朱梧槚;基于行动理论的智能体模型[J];南京航空航天大学学报;1999年06期
9 陈进才,郑守淇,冀德学;多Agent系统的形式化开放混合体系结构模型研究[J];西安交通大学学报;2000年02期
10 林来兴;小卫星围绕空间站飞行动力学和控制研究[J];中国空间科学技术;1999年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵杰;姜健;臧希喆;;基于强化学习的多机器人编队导航[J];辽宁工程技术大学学报;2007年06期
2 张汝波,施洋;基于模糊Q学习的多机器人系统研究[J];哈尔滨工程大学学报;2005年04期
3 柳林;刘斐;季秀才;卢惠民;海丹;郑志强;;全向移动机器人编队分布式控制研究[J];机器人;2007年01期
4 冯刘中;肖世德;司徒渝;孟祥印;张卫华;;基于双移动信标的多机器人编队控制算法[J];信息与控制;2011年02期
5 贾秋玲;闫建国;王新民;;基于势函数的多机器人系统的编队控制[J];机器人;2006年02期
6 马志强;;水下机器人定高运动的最优预测控制[J];东北师大学报(自然科学版);1990年04期
7 张铭钧,韩金华,李洪志;基于神经网络的水下机器人航向角跟踪控制[J];哈尔滨工程大学学报;1999年06期
8 滕宇浩,张将,刘健;水下机器人多功能作业工具包[J];机器人;2002年06期
9 刘红;发掘红薯的启示──《水下机器人》组稿过程[J];科技与出版;2002年01期
10 邹丹,张铭钧,韩志学;水下机器人覆盖式作业区探测方法[J];哈尔滨工程大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄海;万磊;庞永杰;秦再白;;船体检测遥控水下机器人控制系统结构[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
2 桑恩方;;用水下机器人进行堤坝安全隐患检测[A];泄水建筑物安全及新材料新技术应用论文集[C];2010年
3 王宏健;王琳琳;潘立鑫;;水下机器人近水面横摇与能耗控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 熊华胜;严浙平;;水下机器人水动力系数估计及其在航向鲁棒控制中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 陈维山;周杨;;仿鳐鱼水下机器人自主游动建模与仿真[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
6 殷波;孟庆春;庄晓东;;基于模糊逻辑的多机器人系统智能学习方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
7 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
8 谢海斌;林龙信;沈林成;;仿生水下机器人仿真系统设计与实现[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 李晔;由光鑫;庞永杰;万磊;;水下机器人视景仿真系统的设计[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
10 孙斌;张艾群;;液压系统在水下机器人的应用[A];救捞专业委员会2004年学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;蚂蚁机器人将会钻入人体内[N];北京科技报;2005年
2 陈惠玲;我国引进深海水下机器人“海狮”号[N];中国矿业报;2009年
3 通讯员 金声;水下机器人技术国家级重点实验室竣工[N];中国船舶报;2009年
4 胡捷递 记者 姜雪松;水下机器人实验室通过验收[N];哈尔滨日报;2009年
5 化所;沈阳自动化所水下机器人两课题通过验收[N];中国船舶报;2010年
6 记者 罗沙 张旭东;海洋局派出水下机器人,核查溢油处置[N];新华每日电讯;2011年
7 记者 罗沙 张旭东;中国海洋局使用水下机器人核查溢油处置[N];经济参考报;2011年
8 桑恩方 卞红雨;水下机器人为堤坝做B超[N];中国水利报;2005年
9 记者 向杰;我水下机器人发现海底巨大“黑烟囱”[N];科技日报;2009年
10 记者 胡浩;我国水下机器人发现东太平洋海底“黑烟囱”[N];新华每日电讯;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜大鹏;多水下机器人协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 刘亚波;异构多机器人系统协同技术研究[D];浙江大学;2011年
3 刘爽;多机器人编队的运动规则[D];中国科学技术大学;2010年
4 龙晓林;基于网络模型的多机器人系统研究[D];浙江大学;2007年
5 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
6 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
7 林龙信;仿生水下机器人的增强学习控制方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 潘立鑫;水下机器人近水面横遥减摇控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨立平;舵桨联控式水下机器人容错控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 温秀平;水下机器人特性分析及其控制方法研究[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 王兢;水下机器人编队系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 刘建华;多机器人编队与通信问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 吕新昱;水下机器人舵机控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 徐长密;水下机器人—机械手系统动力学建模及运动控制研究[D];中国海洋大学;2010年
5 李艳宏;动态环境下多移动机器人协调路径规划研究[D];兰州理工大学;2008年
6 韩志学;海流作用下水下机器人区域探测规划方法[D];哈尔滨工程大学;2004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 戴军;基于遗传算法的水下机器人模糊控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王飞;水下机器人在潜艇附近运动时的水动力计算[D];哈尔滨工程大学;2003年
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