【正文】 每個行為的影響是控制使用一個相關(guān)的競爭優(yōu)勢，再加上定義的行為之間有競爭力的相互作用，控制重物。 在現(xiàn)實(shí)世界中使用這種方法的競爭態(tài)勢室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中可以找到[13]，[14]。 [15]提供了一個為速度性能簡短的策略討論。另外運(yùn)用產(chǎn)生極限環(huán)Hopf振蕩器動力系統(tǒng)的更復(fù)雜的動力系統(tǒng)也可被使用。 [18]中介紹到使用Hopf振蕩器產(chǎn)生一個定時的軌跡，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手可以接住從桌子上面滾下來的球。我們整個系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖2所示。運(yùn)用競爭動態(tài)的動作被混合在一起是為了做出移動平臺希望得到的指定的移動動作。當(dāng)目標(biāo)不在范圍內(nèi)，應(yīng)收回機(jī)械手到一個安全的位置，這是機(jī)械手縮回行為的目的。. 控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)用、和分別代表機(jī)械手移動、機(jī)械手捕獲和機(jī)械手收縮行為的影響，控制信號和通過（1）（2）移動平臺和機(jī)械手。這種競爭態(tài)勢采用的方法是以[12]為基礎(chǔ)的，除了附加參數(shù)用于控制在[14]中的轉(zhuǎn)換率。1）移動：在移動平臺遠(yuǎn)離目標(biāo)時它的競爭優(yōu)勢應(yīng)該被加強(qiáng)；當(dāng)目標(biāo)被捕獲時移動平臺的競爭優(yōu)勢應(yīng)該被降低。 （4）其中，決定如何迅速的改變這種優(yōu)勢，是指到目標(biāo)的距離和是指移動平臺移動目標(biāo)所需的最小距離。2）機(jī)械手捕獲目標(biāo)：當(dāng)移動平臺接近他的目標(biāo)時，機(jī)械手捕獲目標(biāo)的動作應(yīng)該別加強(qiáng)。此動作沒有和其他的動作有直接聯(lián)系，因此它的相互作用參數(shù)設(shè)置為0。由于機(jī)械手收縮和移動動作的聯(lián)系，當(dāng)機(jī)械手原理自動巡航裝置時我們希望能夠取消停止移動。III. 移動平臺的控制該移動平臺的控制，結(jié)構(gòu)與參考文獻(xiàn)[14]中表述的非常相似，但也有一些不同。緊接著除走廊和墻壁避障不包括在內(nèi)，但將沿直線擴(kuò)展。具體的論述在IIID部分。我們所使用的方法是基于參考文獻(xiàn)[20]中論述的方法，它運(yùn)用里程計(jì)和激光測距相結(jié)合對所在環(huán)境中地圖的主導(dǎo)線匹配測量。 (3)中的競爭優(yōu)勢和相互作用在IIIC中有詳細(xì)的描述。要使獲得這些數(shù)據(jù)集成得到v，連同所需的旋轉(zhuǎn)速度時，車輪直徑和車輪之間的距離可以用數(shù)據(jù)庫來計(jì)算控制輸入： （9） （10）這里車輪需要的速度差被定義為： （12）:捕獲目標(biāo)動作的基本動力是： (13) (14)其中和是吸引子的優(yōu)勢參數(shù)和表示運(yùn)動到目標(biāo)的方向。最后最大速度是指移動平臺所允許的最大速度。（三）另一個比例系數(shù) 根據(jù)到障礙的方向而定的，并運(yùn)用確保兩障礙間的attractor產(chǎn)生，如果機(jī)器人可以在確保安全距離DS下通過。對于是表示調(diào)整速度轉(zhuǎn)向，但確保最小速度是被保留的。下面是最大的競爭優(yōu)勢和兩種動作的相互作用。目標(biāo)動作有能力能力影響和抑制避障動作，目標(biāo)之間的距離和最近的目標(biāo)之間的比例足以確保向目標(biāo)移動的動作是無碰撞運(yùn)動。2）障礙：該障礙動作的競爭優(yōu)勢有公式（19）控制： （19）其中是障礙密度在第三節(jié) D被定義。假設(shè)一系列的距離，移動平臺和障礙的密度，計(jì)算公式為 （21）此處的定義不同于[14]中的。例如2米外有5個對象的密度定義成相同的密度與40厘米的距離之外的一個對象。用于切換到避障動作的臨界值將因此必須小于1，但一個場景中有多樣的障礙往往臨界值設(shè)置的更低。這也造成了當(dāng)越來越接近一個障礙時密度增長非常迅速，從而可以迅速迫使動作改變。2）計(jì)算所需刀具的逆運(yùn)動的速度。這種方法包括機(jī)器人運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的局限性，如關(guān)節(jié)的位置，速度和加速度的限制。該機(jī)械手的運(yùn)動受機(jī)器人控制的目標(biāo)和障礙動作限制，為此和是相關(guān)的。到目標(biāo)行為的輸入是當(dāng)前和所需的工具轉(zhuǎn)換和。為避免要求不切實(shí)際的快速運(yùn)動它的范圍是和，和代表最大允許的機(jī)床直線和旋轉(zhuǎn)速度。作為輸入避障動作的參數(shù)，采用當(dāng)前笛卡爾速度，采用最近的障礙為軌道，給出機(jī)械手和障礙物之間方向和距離。1）施力方向：根據(jù)當(dāng)前機(jī)械手的速度V，我們計(jì)算向量相互兩者之間的角度為 （24）在機(jī)械手尺寸方向變化的大小，用（25）計(jì)算 （25）其中是repellor的數(shù)值，根據(jù)距離控制衰減，控制相對障礙之間的角度。障礙i的作用是： （28）其中。當(dāng)?shù)侥繕?biāo)的距離和最近障礙物的距離之間的比例系數(shù)超過，目標(biāo)與障礙物之間的相互作用需要被重新設(shè)置，避障作用受到限制，這是有公式（30）實(shí)現(xiàn)： （30）其中是機(jī)床和目標(biāo)的距離；是一個如何迅速改變值的增益系數(shù)。這種相互之間的作用用公式確定： （32）其中當(dāng)機(jī)械手最接近目標(biāo)時，有助于撤銷臂章動作。通過定義，其中是指機(jī)械手原始的收縮數(shù)據(jù)配置，我們可能計(jì)算關(guān)節(jié)速度為: （33） 其中是關(guān)節(jié)最大的速度，為attractor的作用參數(shù)。以前的工作已經(jīng)展示了動力系統(tǒng)方面的方針與導(dǎo)航的能力通過一個環(huán)境中移動機(jī)器人[13] [14]和指導(dǎo)一個機(jī)器人繞過障礙[16]。 假定環(huán)境和目標(biāo)重物的角度是不變的。該平臺具有一個SICK LMS291定位和避障裝有Unibrain FireiFireWire攝像頭的激光掃描儀，用于機(jī)械手瞄準(zhǔn)并抓起目標(biāo)。因此，它僅僅是定位和準(zhǔn)備抓。由于控制框架我們使用了Microsoft Robotics ，這提供了一個從傳感器的各種輸入，到驅(qū)動器輸出，并確保不同的控制算法同時運(yùn)作的方法。但是，一旦目標(biāo)在toolmounted相機(jī)視線范圍內(nèi)，機(jī)械手依靠視覺輸入指導(dǎo)切換。. 黑白邊邊框表示特征識別。特征檢測是根據(jù)Microsoft Robotics Studio的SimpleVision服務(wù)而測定的，獲得能夠識別顏色的斑點(diǎn)。我們希望該機(jī)械手的方向是固定的，因此僅僅需要3個自由度（自由度）的位置應(yīng)該被相關(guān)的視覺輸入的影響。最后的自由度是由BLOB的大小決定的。機(jī)器人移動、機(jī)械手收縮和目標(biāo)行為有關(guān)的數(shù)據(jù)關(guān)系可以在圖5中看到。經(jīng)過約7秒之內(nèi)達(dá)到目標(biāo)并獲得目標(biāo)信號，因此機(jī)械手收縮動作被取消，機(jī)械手捕獲動作被激活。然而機(jī)械手運(yùn)動會導(dǎo)致賽格威漂移，因此要過一會知道經(jīng)過20s之后移動平臺重新被激活，在這里移動平臺又達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)的相對位置。經(jīng)過約30秒鐘，瓶子應(yīng)該被抓手拾起的和新的目標(biāo)是給予，造成機(jī)械手收縮動作被重新激活而機(jī)械手捕獲動作被取消。完成之后控制移動平臺移動到所需位置放置，進(jìn)而機(jī)械手被激活把目標(biāo)放到箱子里。此文的主要結(jié)論包括兩個層次，其中競爭態(tài)勢是用于移動平臺的整體協(xié)調(diào)和機(jī)械手運(yùn)動以及避障和目標(biāo)獲取等動作。實(shí)驗(yàn)用的系統(tǒng)是Microsoft Robotics （MSRS）?；谀M器的物理參數(shù)理想的轉(zhuǎn)向。雖然控制是以20Hz被執(zhí)行的，但由于Windows XP的非實(shí)性，動作間會有異常值出現(xiàn)。oner, M. 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(3) with the petitive advantage and interactions described in section IIIC.As control input we need expressions for the left and right wheels of the mobile platform, denoted and , respectively. To obtain these is integrated to get v, which together with the desired rotational velocity, the wheel diameter and the distance between the wheels can be used to calculate the control inputs as （9） （10）Where is the needed difference in wheel speed given by （12）A. Target DynamicsThe basic dynamics of this target behavior is (13) (14)In which and are the strengths of the attractors and is the direction to the target. The constant gives the relation between the distance to the target and the desired velocity. Finally is the maximal velocity allowed for the mobile platf