機器人學(xué)概論第十二講(編輯修改稿)
2025-05-26 12:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)： 由于完成任務(wù)的需要，機器人之間的競爭、磋商、合作和聯(lián)盟不可避免，重點研究合作機制與聯(lián)盟形成等機制； ?復(fù)雜任務(wù)的分解分配算法 ?個體機器人行為的監(jiān)督與約束機制 14/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 多機器人系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容 ? 沖突消解： 任務(wù)沖突和資源沖突 (路徑?jīng)_突和工具沖突 )等 。 ? 信息交互： 按交互的方式來分，可分為 通訊 、感知 和 學(xué)習(xí) 。 發(fā)現(xiàn)沖突 找出沖突類別 提出沖突解決策略 制定沖突消解計劃 執(zhí)行沖突消解計劃 沖突類別庫 /解決策略庫 15/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? ACTRESS (ACTorbased Robot and Equipments Synthetic System)：由分散的計算機、機器人以及其它專用設(shè)備 (Robotor)構(gòu)成，通過設(shè)計一定的協(xié)議使得彼此實現(xiàn)信息交互。 16/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? CEBOT (Cellular roBOTic System)：將系統(tǒng)中眾多相同或不同功能的機器人視為細胞元，根據(jù)任務(wù)或環(huán)境的變化，這些細胞元機器人可以自組織成器官化機器人，多個器官化機器人可以進一步自組織形成功能更加復(fù)雜的機器人系統(tǒng)。細胞結(jié)構(gòu)機器人系統(tǒng)強調(diào)單元體的組合如何根據(jù)任務(wù)和環(huán)境的要求動態(tài)重構(gòu)。 17/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? Collective Robotics：對昆蟲社會的一種人工模擬，是將許多簡單的機器人組織成一個團體來完成一些有意義的工作，機器人系統(tǒng)沒有全局的整體控制。是典型的群智能機器人系統(tǒng)。 18/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? The Nerd Herd：由 20個機器人組成，機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。 ? Socially Mobile：由 4個移動機器人組成。 19/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? CESAR： CESAR Emperor系統(tǒng)包括一個運輸車、四個機器人，可用于戶外作業(yè)； CESAR Nomads系統(tǒng)包括四個機器人。 20/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? 足球機器人系統(tǒng)： RoboCup仿真組比賽在一個標(biāo)準(zhǔn)的計算機環(huán)境內(nèi)進行，運行環(huán)境軟件 Soccer Server由 RoboCup委員會提供，它提供了一個虛擬的場地，允許參賽者使用各種程序語言進行仿真足球比賽。實物組每組 3臺機器人。 21/42 多機器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機器人系統(tǒng) ? 機器人手術(shù)系統(tǒng)： 宙斯外科機器人由外科醫(yī)生控制臺和 3條安在手術(shù)臺上的機器人手臂構(gòu)成，左右兩條機器人手臂重復(fù)外科醫(yī)生的雙臂的活動，能分別操作兩件手術(shù)器械，第三條機器人手臂提供手術(shù)區(qū)域的視圖給外科醫(yī)生。第三條手臂裝有伊索內(nèi)窺鏡定位裝置，伊索裝置是世界上第一臺獲得美國食品及藥物管理局 (Food and Drug Administration, FDA)批準(zhǔn)的外科機器人。 22/42 多機器人系統(tǒng)的模型 ? Alliance體系結(jié)構(gòu) ?采用動機激活行為 ?機器人之間進行動機抑制 ?機器人之間利用通訊聯(lián)結(jié) ?輸出由傳感信息、機器人之間的通訊與相互制約關(guān)系、內(nèi)部動機等確定 23/42 多機器人系統(tǒng)的模型 ? 分層式體系結(jié)構(gòu) ?系統(tǒng)監(jiān)控與任務(wù)規(guī)劃 ?機器人之間進行協(xié)作規(guī)劃 ?行為控制 ?機器人之間利用通訊聯(lián)結(jié) ?由行為控制層綜合傳感信息、規(guī)劃結(jié)果、其他機器人狀態(tài)等給出輸出，由執(zhí)行模塊執(zhí)行 環(huán) 境 其它機器人 系統(tǒng)監(jiān)控層 (SML) 協(xié)作規(guī)劃層 (CPL) 行為控制層 (BCL) 傳感模塊 執(zhí)行模塊 24/42 多機器人系統(tǒng)的模型 ? 分層式體系結(jié)構(gòu) 任務(wù)隊列 任務(wù)評估 任務(wù)分解 任務(wù)分配
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