機(jī)器人學(xué)概論第十二講-預(yù)覽頁
【正文】 czyxMzyxpRzyxpaonpaonpaonzyx外參數(shù)模型 攝像機(jī)的外參數(shù)模型，是景物坐標(biāo)系在攝像機(jī)坐標(biāo)中的描述。 特征點(diǎn)在激光平面上，同時(shí)還在攝像機(jī)的光軸中心點(diǎn)與成像平面上的成像點(diǎn)之間的一條空間直線上。 控制系統(tǒng)由三個(gè)閉環(huán)構(gòu)成，外環(huán)為笛卡兒空間的位置環(huán)；各個(gè)關(guān)節(jié)采用位置閉環(huán)和速度閉環(huán)控制，其內(nèi)環(huán)為速度環(huán)，外環(huán)為位置環(huán)。 位置控制律采用基于圖像的視覺伺服方法 ， 旋轉(zhuǎn)控制律采用基于位置的視覺伺服方法 。 ? 容錯(cuò)能力強(qiáng) ： 當(dāng)某一機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過任務(wù)的重新分配來彌補(bǔ)由該故障引起的系統(tǒng)性能下降?？煞譃閭€(gè)體、集中式、分層式和分布式。 16/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? CEBOT (Cellular roBOTic System)：將系統(tǒng)中眾多相同或不同功能的機(jī)器人視為細(xì)胞元，根據(jù)任務(wù)或環(huán)境的變化，這些細(xì)胞元機(jī)器人可以自組織成器官化機(jī)器人，多個(gè)器官化機(jī)器人可以進(jìn)一步自組織形成功能更加復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)。 18/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? The Nerd Herd：由 20個(gè)機(jī)器人組成，機(jī)器人上裝有用于抓取、堆放物品的抓手，抓手上裝有紅外傳感器和接觸傳感器。實(shí)物組每組 3臺(tái)機(jī)器人。 27/42 多機(jī)器人搜集 ? 基于熟人模型的任務(wù)分配 (1) 機(jī)器人接收一項(xiàng)任務(wù)； (2) 在內(nèi)部各機(jī)器人技能表中選擇可完成任務(wù)的機(jī)器人； (3) 向選定的機(jī)器人發(fā)出請求； (4) 在選定的機(jī)器人接受任務(wù)時(shí)，就將任務(wù)分配給它，任務(wù)分配過程結(jié)束；若選定的機(jī)器人拒絕時(shí)，返回 (2)重新選擇；若無機(jī)器人可完成該任務(wù)，則進(jìn)行間接分配； (5) 向本機(jī)器人所知的機(jī)器人發(fā)出委托請求，等待可完成此任務(wù)的機(jī)器人響應(yīng)； (6) 接受所收到的第一個(gè)對此進(jìn)行響應(yīng)的機(jī)器人的確認(rèn)，將任務(wù)分配給它，同時(shí)，向其它機(jī)器人確認(rèn)任務(wù)已分配，結(jié)束任務(wù)分配過程。 29/42 多機(jī)器人搜集 ? 舉例：多機(jī)器人撿物品 ? 兩種機(jī)器人：鏟型機(jī)器人，夾型機(jī)器人 ? 鏟型機(jī)器人：帶有鏟形工具，傳感范圍較小，一次可以攜帶兩個(gè)物品， ? 夾型機(jī)器人：裝有夾形工具，傳感距離相對較遠(yuǎn)，一次只能拿一個(gè)物品。 狀 態(tài) 選擇完畢 報(bào)告完畢 預(yù)定失敗 搜尋失敗 *有待搜集物 *無 待搜集物 行 為 選擇 預(yù)定 報(bào)告 *選擇子任務(wù) 選擇子任務(wù) 搜尋失敗 沒有待搜集物 漫 游 報(bào) 告 避 障 發(fā)現(xiàn)待搜集物 自 由 避障完畢 遇到障礙 搜索算法 有待搜集物 向搜集目標(biāo)運(yùn)動(dòng) 向投遞區(qū)運(yùn)動(dòng) 抓起搜集物 投 遞 選擇完畢 預(yù)定完畢 遇到障礙 遇到障礙 避障完畢 避障完畢 自由 到達(dá)投遞區(qū) 抓住搜集物 抵達(dá)搜集目標(biāo) 預(yù)定失敗 收集算法 選 擇 預(yù) 定 避障 避障 子任務(wù)切換算法 32/42 多機(jī)器人搜集 ? 多機(jī)器人撿物品仿真 鏟型機(jī)器人 待搜集物 夾型機(jī)器人 指定投遞區(qū) 33/42 多機(jī)器人搜集 ? 多機(jī)器人撿物品仿真 鏟型機(jī)器人從事收集工作的概率 夾 型機(jī)器人從事收集工作的概率 采用同構(gòu)算法的機(jī)器人效率較低。可用于機(jī)器人協(xié)作搬運(yùn)。 可選運(yùn)動(dòng)方向 37/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 行為決策： C1: 發(fā)生死鎖 C2: 無障礙 C3: 與障礙物間距離偏小 C4: 已繞過靜態(tài)障礙 38/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 協(xié)調(diào)策略： 當(dāng) Leader沒有遇到障礙，但 Follower遇到障礙時(shí)， Follower不能獨(dú)立行動(dòng)。 ? Evader：主機(jī)器人，自由運(yùn)動(dòng)，速度較快 ? Hunter：從機(jī)器人，搜索并圍困 Evader，速度較慢 目標(biāo)搜索 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題 避障問題 協(xié)作問題 41/42 多機(jī)器人圍捕 ? 仿真 拉網(wǎng)策略 包圍圈策略 一臺(tái)機(jī)器人中間損壞 42/42 THANK YOU
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