多机器人协同控制的研究及应用

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZSMJ_AYA
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多机器人协同控制系统有许多单机器人系统无法超越的优势,主要表现在应用领域广泛、容错性好、效率高以及可扩展性好,所以研究多机器人系统正逐步成为机器人领域的一个重点方向。但是目前对其的研究大多停留在理论仿真阶段,缺乏实用性。并且由于室内环境的复杂多变,导致定位技术并不适用,因此大多室内服务机器人是有轨机器人,智能性较低。本文在多机器人现有研究基础上,结合国内外发展程度的不同,搭建了一套完全自主产权的室内无辅助的无轨多机器人协同控制系统。论文工作点如下:(1)针对系统中多机器人间的协同控制,建立了一种依据竞拍合同网模型改进的分布式协同控制机制。采用各个智能机器人广播竞标值的方式,实现由智能机器人自身对竞标值进行评价,从而缓解了招标方评价竞标值的瓶颈问题,并且使得机器人可以尽快的参与至其他招标过程,减少了资源闲置。招标方通过增加任务监督过程,减少了任务丢失比例。(2)设计了一套完整的机器人系统,实际检测了协同控制模型的效果。客户端采用Edison处理器作为主控芯片,搭建了无轨机器人。机器人搭载舵机、超声波、直流电机以及射频识别模块。服务器主要包含路径规划模块以及指令传输模块,其中路径规划部分主要基于点阵图采用Dijkstra算法完成,指令传输基于用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)通过无线网络传输,实现了远程控制。(3)全面分析无轨机器人运动过程,建立了转向模型、避障模型以及规划路径跟踪模型,对目标控制信息与各个时间段的路程信息之间的关系进行了论证。以规划路径跟踪模型中提炼出的方向误差和横向偏移误差为控制因子建立了双闭环比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)运动控制模型,为了提高控制系统的稳定性以及鲁棒性,引入在线BP神经网络对PID控制参数进行整定。实验证明控制模型跟随效果良好,提高了无轨机器人对于规划路径跟踪的精确度,无轨机器人能够准确的执行协同控制过程中分配到的任务,推动无轨机器人在自主行走控制领域的发展。本论文提出一套完整的多机器人协同控制模型,并基于BP神经网络设计了一种双闭环PID运动控制模型,所提模型具有较强的创新性。本文同时设计了完整的协同控制系统用以验证模型效果。实验结果表明,所提模型提高了无轨机器人对于规划路径跟踪的精确度,减少了系统任务集的完成时间,具有较强的应用价值。
其他文献
随着时代的信息化,数据已经成为各个行业的竞争核心资源。目前全球各种数据交易平台共享的数据涉及领域众多,缺少针对生命周期清单(Life Cycle Assessment,LCA)数据的共享平台,因此,急需建立基于LCA标准规范的数据共享平台,用于满足用户对LCA清单数据的迫切需求。本文首先在生命周期评价框架的基础上介绍了生命周期数据。其次通过对数据安全机制和共享机制的研究,将数字水印技术运用于LCA
高中英语新课标一方面强调培养学生语言知识能力,另外还要培养学生核心素养;即英语教育的工具性和人文性目标缺一不可。产出导向法(POA)的三大核心理念高度契合英语课堂中四
新工科建设是高等工程教育领域深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,主动应对新一轮科技革命与产业变革,进一步创新工科人才培养机制的重要举措。这其中,新工科ICT人才
近些年来,建筑行业发展迅猛,基础隔震技术的研究与应用已得到较大的发展。但随着现代建筑样式的复杂性和多样性,基础隔震技术的使用范围存在局限性,已经不能满足建筑结构的减
互联网的产生和发展,深刻影响着人们的生活。依托互联网而形成的各类网络社区已经成为人们新的交往、沟通空间。以陕西部分网络社区的管理为研究对象,在充分论证网络社区的内涵
目的 探讨针刺对阿尔茨海默病模型小鼠SAMP8的行为学影响及其作用机制。方法 将60只6月龄雄性SAMP8小鼠随机分为针刺治疗组、模型对照组和非穴位对照组,每组20只,另备同月龄
本研究以网纹甜瓜‘网路’为试验材料,以建立甜瓜果实品质模拟预测模型为目的,通过不同种植茬口、不同水分处理试验,系统研究了网纹甜瓜果实外部表型特征和内部品质定量模拟
本文首先介绍了灰色系统的基本概念,接着分析了教育灰色系统的基本特性,论述了教育灰色关联分析方法,提出了教育灰色系统模型的建立方法,最后,阐述了教育灰色系统论的基本课题。
近年来,随着大规模集成电路和微电子机械技术的发展,美欧提出并开始发展高集成度、微型化的芯片卫星。受质量、体积和功率的制约,芯片卫星功能简单,通常需要以大规模集群的方式协同工作,无需也无法进行精确的编队,仅需保持在特定范围内,即存在多个领航者的情况。为此,本学位论文以具有多领航-跟随结构的大规模芯片卫星群为背景,针对其敏感器视场和通信链路受限等信息共享方面的约束,利用代数图论等工具针对超大规模芯片卫