多移动机器人编队控制研究进展

多移动机器人编队控制问题包括队形形成和队形控制两个问题。文章首先介绍了多移动机器人编队控制的国内外发展现状,然后以圆形队形形成算法为例简要的论述了队形形成问题,接着重点论述了多移动机器人目前主要的编队控制方法：跟随领航者法、基于行为法和虚拟结构法,同时分析了各个方法的优缺点,最后指出了多移动机器人编队控制方法目前存在的问题并且指出了需要进一步研究的方向。     

机器人队列的分布式协作控制研究

主要研究了自主移动机器人队列的分布式协作控制。队列控制是使机器人能够在一个混沌的环境下保持某种指定队形的控制类型。文中描述了使机器人保持队形的控制行为和避障行为,这些行为是由原始行为与设定行为的偏差决定的。然后构造了有两个自主移动机器人的队列,红外传感器和LED灯分别安装在机器人的前后部。最后成功实现了仿真和实验。     

基于无物理方向性机器人的随机奇异系统耗散控制

研究了基于一种新型的无物理方向性机器人动力学随机奇异系统的耗散控制问题。首次提出了无物理方向性的概念,分析了机器人无物理方向性的运动原理,并在此基础上,建立起机器人系统的运动学和动力学模型。为了确保其运行的安全可靠,必须考虑随机因素的影响,文中研究了机器人动力学随机奇异系统的耗散控制问题,基于Lyapunov—Krasovskii数方法,设计线性状态反馈控制器使无物理方向性机器人动力学闭环控制系统是均方稳定并且满足严格的（Q,S,R）耗散性能,控制器可解的充分条件通过线性矩阵不等式即（LMI）给出,最后通过一个数值例子仿真证明了我们所提出设计方法的有效性。     

基于ARM的机器人旋转绕臂二自由度控制设计

机器人旋转绕臂二自由度控制设计是机器人智能控制的关键技术,传统方法采用混频驱动的超外差控制方案,无法有效实现对仿人机器人的手臂抓取运动规划和二自由度控制。提出一种基于ARM的机器人旋转绕臂二自由度控制设计方案。将仿人机器人涉及的高维空间运动规划复杂问题分解成一系列低维空间的子问题,根据机器人在工作空间末端效应器位姿状态提供的启发式信息,采用二自由度控制方案,进行控制模型设计,基于ARM和Linux进行系统硬件设计,机器人系统硬件设计部分选择ARM11 CPU为中央处理器。选择ARM11 CPU S3C6410作为硬件核心,系统中使用了256 Mbyte的DDR内存,作为数据的缓存,进行系统设计与实现。仿真结果表明,该控制系统具有较好的机器人行为特征提取和识别能力,对机器人的旋转绕臂控制精度较高,展示了较好的应用价值。     

混合遗传进化机器人同时定位路径偏移纠正

机器人的同时定位与地图创建技术是实现机器人移动过程中自主定位和控制的关键技术,在机器人同时定位目标的过程中,常出现路径偏移,需要进行路径偏移纠正,实现精确控制。提出一种基于多叉树混合遗传进化的机器人同时定位路径偏移纠正控制方法,首先进行多叉树混合遗传进化机器人同时定位控制建模,在对多信息融合下进行机器人同时定位,得到基于多叉树混合遗传进化的机器人同时定位路径修正测试函数。仿真实验和研究结果表明,该算法可以实现机器人同时定位路径偏移纠正,对机器人的控制精度较高,以较快的收敛速度找到了最优路径,其全局优化能力和搜索速度都得到了显著提高。     

基于比例微分控制器的机器人位置控制研究

考察多关节机器人动力学方程的数学特性,采用李雅普诺夫函数方法对机器人位置控制问题进行研究,基于机器人动力学模型构造能量函数并使用不变集定理分析比例微分控制器的稳定性,通过对理论分析结果进行仿真,研究单位阶跃信号激励下控制系统的动态特性。     

具有模糊增益调度的网络机器人控制

网络环境下的机器人控制系统中,由于IP网络传输中存在着通讯时延和丢包等现象,造成系统的不稳定和性能降低等问题。为了消除或减少延时等因素影响并考虑网络时延是变化的特点,本文提出一中基于模糊增益调度机器人控制策略;利用Lyapunov-Krasovskii定理和线性不等式(LMI)方法设计系统观测器和控制器,保证系统全局稳定性;考虑到通讯时延是变化的特点,提出基于网络时延现况的模糊增益调度的控制策略,给机器人反馈控制系统分配最佳的状态观测器和控制器的增益。增强系统的动态响应能力,提高控制品质。仿真实验结果证明了系统具有良好的稳定性和动态响应能力。     

基于动力学模型的四轮全向机器人滑模轨迹跟踪控制

四轮全向机器人是一个复杂的四维冗余系统,其轨迹跟踪控制性能极易受到模型不确定性及外界干扰的影响。针对这一问题,本文提出一种基于动力学模型的四轮全向机器人滑模轨迹跟踪控制方法。首先,通过输入变换将复杂的四维冗余机器人系统模型转化为三维模型,然后针对模型不确定性及外界扰动,采用滑模控制算法进行轨迹跟踪控制。仿真结果表明,该方法能够有效抑制外界干扰,同时降低模型不确定性的影响,机器人能够很好地跟踪期望轨迹,跟踪速度快,跟踪精度高。     

一种基于Petri网的足球机器人角色转换的设计

足球机器人具有离散事件系统（DES）的特征，而Petri网是一种很好的离散系统的建模工具，能够比较直观地反映系统的动态特性。因此本文针对多机器人对抗比赛中各个机器人如何分配角色的问题，给出了机器人角色转换的原理和基于计算机多线程编程的动态角色分配协议，并进一步建立了一种基于Petri网的角色转换模型，通过仿真对该模型进行了可达性分析。最后，本文通过实验较好地实现了多机器人之间的角色转换。     

腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统电机控制技术

腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统的电机优化控制可以提高电镀加工的精确度,提出一种基于自适应PID神经网络模糊控制算法的腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统电机控制技术。首先进行了控制系统的总体设计和构成描述,电机控制系统主要是由感知系统、驱动器和执行器系统等单元组成;然后采用自适应PID神经网络模糊控制算法进行控制器改进设计,提高稳定性,降低控制误差。仿真结果表明,该控制方法性能较好,鲁棒性和控制品质较高。     

多机器人协同控制验证平台定位系统设计

随着多机器人领域研究的不断深入,多机器人系统在军事、航空航天、营救搜索、自动化生产等领域得到广泛的应用,多机器人间的协同控制是多机器人系统中的核心问题之一。本文比较了目前各定位技术的特点,针对多机器人协同控制验证平台定位系统,利用UWB技术传输速率大、抗干扰能力强、抗多路径效应好的特点,构建定位系统,采用先测得距离数据,后由计算机计算出定位坐标的方法实现对机器人的实时定位。     

欠驱动式柔性轮足机器人的腿部结构及步态设计

轮足式机器人兼具轮式和足式机器人的移动速度快及越障能力强等优点,但也存在崎岖路面运动稳定性差、控制难度高的问题。腿部运动结构设计是影响轮足式机器人运动特性的重要因素。为此,本文采用柔性四连杆机构原理设计了一种新型的四足轮足机器人欠驱动式腿部结构,并基于D-H法建立该轮足机器人腿部的运动学模型;在求解机器人腿部运动空间的基础上,依据工作空间及机器人最大效率原则,规划了该机器人的步态;结合多足机器人规范化能量稳定裕度原理对机器人进行了运动步态分析,得到该轮足机器人周期步态规范化能量稳定裕度规律。通过基于Matlab腿部运动仿真及SolidWorks稳定性仿真,结果表明该四足轮足机器人腿部结构具有规划步态的可行性和较高稳定性。     

一种改进人工势场法的多机器人局部避碰规划方法

本文针对多移动机器人局部路径规划问题,提出一种基于改进的人工势场算法的策略。当多个机器人在安全的距离范围内相遇时,通过利用机器人之间产生的优先级退避策略走出对方视野,从而避免彼此碰撞、死锁。仿真结果表明此方法是有效的。     

基于建模仿真的可移动机器人平台控制方法

<正>工业机器人,是指面向工业生产领域的多滑膜关节机械手或多自由度的机械设备,它可自主进行工作,并靠自我驱动与控制来完成不同功用的一类设备。对于实现这些工业机器人的高度自主运动与操控,研发可移动工业机器人平台控制方式就显得尤为重要。为了针对目前关键技术的缺陷,并更直观地展现出工业机器人平台模型,我们将试图利用三维模拟仿真研制可移动工业机器人平台控制方式。本文旨在通过三维建模仿真研究可移动工业机器人平台控制方法,探讨一种更精确、高效的控制模式,为实际应用提供理论支持和指导。     

基于切换趋近律的刚性机器人滑模控制

针对刚性机器人鲁棒控制问题,为了提高控制性能,提出切换趋近律及相应的滑模控制策略,并将新的滑模控制策略应用到刚性机器人轨迹跟踪控制中。所提出的基于切换趋近律的滑模控制可以改善趋近速度,提供完全鲁棒性,削弱抖振,并且对于该方法,增加趋近速度和减弱抖振之间不存在矛盾。实例仿真研究结果表明,该控制策略可以实现对期望轨迹的高速鲁棒跟踪,有效地提高了刚性机器人控制性能。     

足球机器人智能控制系统分析与设计

本文基于多智能体系统（MABS）的分级递阶智能控制系统结构提出了足球机器人系统的分级递阶智能控制结构,并将该控制结构用于足球机器人智能控制系统,并运用基于智能控制的专家系统为足球机器人真正实观智能化控制提供了一种可行的控制方案。     

基于PLC控制的工业机器人系统的研究与实现

近些年来,基于PLC控制的工业机器人系统实现了良好的发展,其技术水平逐渐推进,工业机器人已经能够得到PLC技术的完美控制。本文就基于PLC控制的工业机器人系统的发展情况进行概述分析,并分析基于PLC控制的工业机器人系统的研究与实现。     

移动货架仓库中搬运机器人优化调度模型与算法

基于搬运机器人的电商仓库近年来在很多大型电商物流中心得到了广泛应用。面对大规模电商订单和多样化商品需求，如何调度好机器人完成拣货任务，发挥出该类仓库面向电商订单的分拣优势，是每个仓库决策者亟待解决的关键问题。针对该问题，综合考虑订单拣货任务分配、货架服务顺序、拣货台工作安排及机器人调度复杂环节，本文以拣货时间最小化为目标建立了包含多拣货台的混合整数规划模型，证明了问题的NP-Hard特性，设计了基于模型的数学启发式算法，以及基于模拟退火和特殊反馈机制的两阶段自适应大邻域搜索算法。通过企业真实数据验证了模型和算法的科学性和有效性。     

基于Coppeliasim与MATLAB的机器人建模与运动仿真

针对目前机器人模型构建烦琐,仿真过程复杂的问题,提出了基于Coppeliasim与MATLAB相结合实现对所研究机器人的建模与运动仿真。首先使用3D建模软件SolidWorks将模型导出,然后采用D-H参数建模法进行分析,得出机器人运动学模型表达式。最后使用LuaSocket通信方式实现机器人与MATLAB中控制程序之间的通信连接。目的是实现机器人复杂的运动学建模与运动仿真。该方法研究了机器人关节运动和控制程序,分析了二者联合仿真的实用性。以络石XB7机器人为代表,叙述机器人的3D模型仿真技术。仿真结果表明机器人能够准确按照控制程序进行运动,验证本仿真方法的真实有效性。     

基于ZigBee的多机器人通信系统的设计

为解决多机器人协作的问题,设计了可以让机器人之间通信的基于ZigBee网络的方案。机器人硬件系统中引入了ZigBee节点,多个机器人依赖ZigBee形成一个星型网络。实验结果表明机器人可以可靠的通信,能够较大的提高机器人的工作效率。