论文部分内容阅读
随着科技的发展,机器人已经在人类的生活和生产中得到了广泛的应用,越来越多的科研机构开始从事于机器人的研究。模块机器人可进行构型的自重构,变成环境需要的形状进行工作,可造性强,具有取代其他类型机器人的潜力。
自冯诺依曼提出了机器人的自复制原型后,模块机器人的自复制研究逐步被各个科研机构重视。最近一些科研机构在模块机器人的自复制研究方面取得了一定的成果。模块机器人的类型各种各样,在进行机器人的实体研究前一般先要进行机器人的仿真研究。在进行仿真研究时针对特定构型的机器人定制一个仿真平台,并进行机器人的仿真研究。这种平台是专用性的,只能针对一种机器人使用。虽然目前有较多的机器人平台,例如微软的MRSD、EPFL的Webots等,可以支持很多类型的机器人进行仿真实验,但是它们在模块机器人的自复制仿真实验方面支持较差。总的来说,目前缺少一个可以针对各种模块机器人进行自复制仿真研究的平台。
本文针对以上问题,经过调研,找到了一种用于模块机器人自重构仿真研究的机器人平台USSR(UnifiedSimulatorforSelf-ReconfigurableRobots),通过对此平台进行分析和修改,发现此平台适用于各种模块机器人进行自复制仿真研究。结合MTRAN模块机器人的研究,在USSR平台中进行了MTRAN模块机器人的自复制仿真实验。仿真实验中包含MTRAN单个体的自复制研究和MTRAN多个体的自复制研究。实验证明,USSR平台完全可以支持其他类型的模块机器人的自复制仿真实验。
论文的章节安排如下:第一章绪论介绍模块机器人及其自复制研究的背景和意义以及国内外研究现状;第二章介绍模块机器人概念、分类和控制方式;第三章介绍模块机器人的仿真平台;第四章阐述USSR平台的层次结构和仿真流程与基于此平台构建的模块小车;第五章介绍MTRAN模块机器人的自复制仿真实验。