機(jī)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(jī)器人之間的競爭、磋商、合作和聯(lián)盟不可避免，重點(diǎn)研究合作機(jī)制與聯(lián)盟形成等機(jī)制； ?復(fù)雜任務(wù)的分解分配算法 ?個(gè)體機(jī)器人行為的監(jiān)督與約束機(jī)制 14/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 多機(jī)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(jì)劃 執(zhí)行沖突消解計(jì)劃 沖突類別庫 /解決策略庫 15/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? ACTRESS (ACTorbased Robot and Equipments Synthetic System)：由分散的計(jì)算機(jī)、機(jī)器人以及其它專用設(shè)備 (Robotor)構(gòu)成，通過設(shè)計(jì)一定的協(xié)議使得彼此實(shí)現(xiàn)信息交互。 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)。細(xì)胞結(jié)構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)強(qiáng)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(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)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(jī)器人組織成一個(gè)團(tuán)體來完成一些有意義的工作，機(jī)器人系統(tǒng)沒有全局的整體控制。是典型的群智能機(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。 ? Socially Mobile：由 4個(gè)移動機(jī)器人組成。 19/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? CESAR： CESAR Emperor系統(tǒng)包括一個(gè)運(yùn)輸車、四個(gè)機(jī)器人，可用于戶外作業(yè)； CESAR Nomads系統(tǒng)包括四個(gè)機(jī)器人。 20/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? 足球機(jī)器人系統(tǒng)： RoboCup仿真組比賽在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，運(yùn)行環(huán)境軟件 Soccer Server由 RoboCup委員會提供，它提供了一個(gè)虛擬的場地，允許參賽者使用各種程序語言進(jìn)行仿真足球比賽。實(shí)物組每組 3臺機(jī)器人。 21/42 多機(jī)器人系統(tǒng)簡介 ? 典型多機(jī)器人系統(tǒng) ? 機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)： 宙斯外科機(jī)器人由外科醫(yī)生控制臺和 3條安在手術(shù)臺上的機(jī)器人手臂構(gòu)成，左右兩條機(jī)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(jī)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(jī)器人。 22/42 多機(jī)器人系統(tǒng)的模型 ? Alliance體系結(jié)構(gòu) ?采用動機(jī)激活行為 ?機(jī)器人之間進(jìn)行動機(jī)抑制 ?機(jī)器人之間利用通訊聯(lián)結(jié) ?輸出由傳感信息、機(jī)器人之間的通訊與相互制約關(guān)系、內(nèi)部動機(jī)等確定 23/42 多機(jī)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(jī)器人之間進(jìn)行協(xié)作規(guī)劃 ?行為控制 ?機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人系統(tǒng)的模型 ? 分層式體系結(jié)構(gòu) 任務(wù)隊(duì)列 任務(wù)評估 任務(wù)分解 任務(wù)分配
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