基于伪最小平移距离的机器人避障研究

针对机器人在非自由工作环境中的运动问题,需要对机器人与工作空间中的障碍物进行碰撞检测,并规划出无碰撞的运动路径。首先采用了伪最小平移距离作为计算空间几何体之间相对位置的距离函数,并通过伪最小平移距离确定机器人与障碍物嵌入最严重的点,然后采用假设-修正法对机器人运动路径进行重新规划、反复迭代从而生成一条无碰撞的运动轨迹。最后对冗余度为1的平面三自由度机器人碰撞问题进行了轨迹规划的仿真,结果表明该方法对于检测类似机器人手臂等凸体之间的距离及无碰撞路径生成是有效的。     

面向在轨测量任务的伴飞机器人三维仿真系统

为了避免空间伴飞机器人末端探测器与自身载体或者与待测航天器之间发生碰撞,在实际进行在轨测量之前,需要对其末端探测器轨迹规划方法进行充分的三维图形仿真.针对现有空间机器人地面仿真系统不能可视化的问题,设计了一种基于虚拟现实技术的三维仿真系统.首先,建立了基于Open Inventor的空间机器人三维实体几何模型,并构建反应空间机器人逻辑位置的三维仿真场景.然后,基于数据传输技术和构建的三维仿真场景建立了空间机器人可视化三维仿真系统.最后,建立空间机器人运动学模型并对空间机器人末端执行器跟踪的圆弧轨迹进行规划.仿真结果表明,利用该系统可直观得到空间机器人的运动过程以及空间机器人载体的运动特性,有利于空间机器人的轨迹规划和控制算法的仿真研究,可避免因不当轨迹规划而造成空间机器人发生碰撞.     

基于几何算法的静态环境中移动机器人路径规划的研究

基于Pioneer Ⅱ DXE移动机器人，旨在解决静态环境中移动机器人与障碍物发生碰撞的可能性判断和避开障碍的路径规划。提出了采用几何计算的方法判断机器人和障碍物之间发生碰撞的条件，将基本避开理论和几何算法有机结合起来，获得切线最短路径，提高机器人避开障碍的效率，并通过仿真实验验证该算法的正确性和可行性。     

CRT工业机器人控制代码的碰撞检测

以降低碰撞检测的复杂程度为指导原则,从CRT工业机器人的运动特点出发,提出了基于最大运动空间分层索引模型的碰撞检测方法。结果表明,该方法将CRT工业机器人运动过程中的三维碰撞问题有效地简化为判断平面上一点与一封闭轮廓曲线之间位置关系的二维问题,具有算法简单、检测速度快和检测碰撞点准确等特点。通过实际开发系统实例的运行,证明了方法是正确和有效的。     

CRT工业机器人控制代码的碰撞检测

以降低碰撞检测的复杂程度为指导原则,从CRT工业机器人的运动特点出发,提出了基于最大运动空间分层索引模型的碰撞检测方法。结果表明,该方法将CRT工业机器人运动过程中的三维碰撞问题有效地简化为判断平面上一点与一封闭轮廓曲线之间位置关系的二维问题,具有算法简单、检测速度快和检测碰撞点准确等特点。通过实际开发系统实例的运行,证明了方法是正确和有效的。     

面向协作机器人的零力控制与碰撞检测方法研究

为了解决协作机器人柔顺交互控制问题，本文对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先将逆运动学问题转化为（Newton-MP）广义逆和牛顿下山法的迭代求解问题。其次，针对协作机器人的零力控制问题，建立了基于速度三次摩擦力模型的完全动力学方程。对摩擦力模型进行遗传算法多参数辨识。再次，提出了基于One-Class卷积神经网络的碰撞检测方法，构建了无碰撞数据集，解决了传统碰撞检测方法建模不准确的问题。最后，通过实验证明，本文提出的Newton-MP优化方法具有良好的性能，绝对误差达到0.00013mm。与理想摩擦力模型进行对比，采用基于速度的三次摩擦力模型拟合出的摩擦力能够更好适用于零力控制。将外力矩观测器与One-Class卷积神经网络碰撞检测进行优缺点分析，可以证明One-Class卷积神经网络可以在不依靠模型的情况下，准确地检测机器人的异常碰撞。     

双机器人协调系统的碰撞检测问题研究

针对双机器人系统松协调状态下的运动,研究了其在公共空间中的碰撞检测问题．在已知两机器人运动路径的前提下,利用简单几何模型对机器人进行建模,通过求解模型间的Euclidean长度来表示任意时刻两机器人间的距离,并利用Lagrangc：乘子和Kuhn-Tucker条件优化求解最短距离来实现对碰撞的检测,通过引入位置参数,可以将三维的碰撞空间转化为二维的碰撞区域,并在双MOTOMAN UP6机器人系统中对该问题进行了仿真试验,为进一步开展双机器人系统无碰撞轨迹规划问题的研究打下基础。     

一种空间柔性机械臂接触动力学仿真的模型降阶方法

研究了空间机械臂接触/碰撞动力学仿真模型降阶问题。以刚体近似模型方法建立了空间机械臂的接触动力学模型,并通过线性化将其转化为状态方程形式,根据赫兹接触理论建立了接触/碰撞力的模型,在此基础上根据控制理论中主导极点的概念研究了基于系统主导特征值的接触动力学模型降阶方法。以一个3自由度平面机器人的接触碰撞问题为例进行了计算机仿真试验,结果表明,接触/碰撞动力学仿真模型降阶方法能够在高度逼近原系统的前提下显著提高空间机器人接触碰撞动力学仿真的计算速度。     

基于BP神经网络控制的多机器人运动规划（1）

对多个机器人在简单环境中的运动的研究，利用多机器人控制的神经网络模型，将BP神经网络应用于机器人与障碍物，机器人与机器人之间的避碰行为控制，对机器人进行的行为设计．讨论了机器人训练神经网络及运动规划．实验结果表明了该方法的有效性。     

基于改进势场栅格法的清洁机器人路径规划算法研究

针对人工势场法中机器人在障碍物附近震荡而无法到达目标点、存在陷阱区域、临近的障碍物之间不能发现路径等问题,提出了一种改进的势场栅格算法.结合牛耕式全覆盖路径规划算法使机器人在已知环境势场模型中快速静态规划出全局最优清扫路径,通过激光雷达与势场合力运算使其具备无碰撞的避障能力.在实际系统的实验验证结果表明,本算法能够使清洁机器人以更短路径遍历环境及增强避障能力,提高了清洁机器人的安全性与工作效率,具有实际应用价值.     

机器人足球比赛及其发展

介绍了机器人足球与足球机器人的发展历程 ,并根据比赛类型的不同 ,详细介绍了集控式足球机器人系统、仿真足球机器人系统以及自主式足球机器人系统     

关于足球机器人系统的工作模式及通讯机制的探讨

机器人足球比赛融合了实时视觉技术、机器人控制、无线电通讯、多机器人协作等多个领域的技术,是研究多Agent系统的标准实验平台,总结了机器人足球比赛中的关键技术,基于Agent思想,对足球机器人系统的两种主要的工作模式即基于视觉的集中控制模式和基于视觉的半自主控制模式进行了分析和比较,探讨了足球机器人的通信机制和推理过程,这些思想不仅适用于机器人足球比赛系统,而且对其它智能机器人系统同样具有指导意义。     

基于自适应遗传算法的足球机器人策略设计

提出了一个基于自适应遗传算法的足球机器人动作规划算法．定义了一个足球机器人的动作集合,根据赛场的实际情况为足球机器人分配角色与任务,然后利用自适应遗传算法为足球机器人选择合适的动作．算法引入了局部搜索,采用了一种高效的适应性评价方法．实验表明,应用新算法的仿真足球机器人动作准确、效果好．     

全自主足球机器人运动模型的改进

阐述了具有输入饱和特性的全自主足球机器人的运动控制问题,建立了全自主足球机器人的运动学模型.基于数字PID算法条件下实现了足球机器人在赛场上的高精度运动控制,实验进一步证明了算法的鲁棒性,并在实际比赛中取的了很好的成绩.     

双足足球机器人行走步态研究

为了研究双足足球机器人行走时步态的连续性和稳定性，首先提出了双足足球机器人的体系结构，然后给出了基本步态算法，增加了行进中步态校正策略，包括动态和静态步伐的校正．解决了动、静态行走时步态的准确性和鲁棒性．试验数据验证了步态方程和步态校正策略能够适应FIRA比赛要求．     

自主足球机器人通信机制的研究与KQML语言设计

自主足球机器人系统是分布式人工智能领域的一个研究热点,而实现各个机器人之间高效通信是足球机器人系统中一个重要问题.通过对现有的KQML原语进行分析,指出其交互原语的缺乏,设计了自主足球机器人系统的一种通信机制,给出了对KQML原语的扩充,并通过实验进行实现和证明.     

基于遗传模糊算法的足球机器人射门动作控制

为了提高足球机器人的射门成功率，给出了一种基于遗传模糊算法的足球机器人射门实现方法。通过建立一个多输入多输出模糊控制器，用一套模糊控制规则控制足球机器人在实时、动态环境中完成射门动作，并采用遗传算法优化模糊规则和隶属度函数，增强了模糊控制系统适应动态变化环境的能力。考虑了轮式移动机器人的运动模型，将更符合实际情况的左右轮速度作为模糊规则内输出。在仿真和全局视觉足球机器人平台上对该算法进行了验证，实验结果证明了方法的正确性。     

足球机器人进攻路径及踢球位姿递推算法

在动态环境中实时、准确地预测和规划足球机器人进攻路径和踢球位姿难度极大．为此,提出一个简捷递推算法,用于规划足球机器人进攻路径和调整踢球位姿．FIRA SimuroSot仿真比赛的实践证明该算法是行之有效的．     

基于LWR方法的足球机器人应急策略研究

为了解决足球机器人在球的轨迹突然改变后应采取何种处理策略的问题，本文作者应用当地加权回归LWR（Locally Weighted Regression）方法对球的轨迹进行预测，完成了对机器人截球路径的优化。该方法提高了机器人在比赛中的应急能力，仿真实验与比赛结果证明了该方法的有效性。     

基于分层结构模型的机器人足球决策系统设计

提出了一种基于全局视觉的分层结构模型的机器人足球策略系统,能够适应比赛中机器人数目的变更.介绍了这种分层结构模型的设计以及在机器人足球系统中的应用.通过实际比赛,验证了模型的效率和实用性.