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一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的系统设计 预览
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作者 梁璨 房芳 马旭东 《工业控制计算机》 2019年第5期82-84,87共4页
一张完整有效的地图是移动机器人自主导航的一个重要前提。多个机器人进行自主协作探索未知环境并构建全局地图相比较单个机器人而言工作效率更高。首先针对移动机器人的工作环境特点,设计了一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的... 一张完整有效的地图是移动机器人自主导航的一个重要前提。多个机器人进行自主协作探索未知环境并构建全局地图相比较单个机器人而言工作效率更高。首先针对移动机器人的工作环境特点,设计了一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的系统框架;然后详细介绍了系统主要包含的几个模块:未知边界点检测模块、聚类滤波模块、机器人任务分配模块、全局地图融合模块;最后进行了仿真实验验证了该系统的有效性与可行性。 展开更多
关键词 机器人 协作探索 地图构建 机器人操作系统ROS
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单目视觉定位实现机器人跟踪的实验系统和控制方法 预览
2
作者 程前 聂卓赟 +1 位作者 方浩澄 邵辉 《华侨大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期542-548,共7页
提出一种基于视觉定位的多机器人跟踪控制方法.首先,采用单目视觉定位技术,建立平面物理坐标与视觉图像坐标之间的映射关系.然后,结合轮式移动机器人的运动学模型,基于Lyapunov方法设计轨迹跟踪控制器.最后,结合视觉定位确定机器人的平... 提出一种基于视觉定位的多机器人跟踪控制方法.首先,采用单目视觉定位技术,建立平面物理坐标与视觉图像坐标之间的映射关系.然后,结合轮式移动机器人的运动学模型,基于Lyapunov方法设计轨迹跟踪控制器.最后,结合视觉定位确定机器人的平面坐标位置,分阶段规划机器人运动轨迹,实现多机器人跟踪控制.仿真和实验结果表明:该方法具有可行性和有效性. 展开更多
关键词 视觉定位 轨迹跟踪控制 Lyapunov法 机器人
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基于梯度扩散机制的多机器人网络故障修复算法研究 预览
3
作者 卢钊 余雪勇 朱洪波 《南京邮电大学学报:自然科学版》 北大核心 2019年第1期94-101,共8页
在多机器人网络中,机器人节点发生故障会导致原有的通信网络遭到破坏,文中提出了一种基于梯度扩散机制的故障修复算法,使机器人能够通过局部的信息交互递归地修复网络拓扑。首先通过梯度生成和扩散机制在多机器人通信系统中产生稳定的... 在多机器人网络中,机器人节点发生故障会导致原有的通信网络遭到破坏,文中提出了一种基于梯度扩散机制的故障修复算法,使机器人能够通过局部的信息交互递归地修复网络拓扑。首先通过梯度生成和扩散机制在多机器人通信系统中产生稳定的梯度分布,然后根据选举规则选出最佳修复路径。此外,机器人节点额外维护了二跳邻居节点表和最佳邻居机器人信息,用来解决多个机器人同时发生故障引起的网络中断、修复路径冲突等问题。经过仿真验证,该算法能够有效地恢复多机器人故障系统的网络拓扑,保证多机器人网络的连通性和同步性,同时减少了故障网络的修复时间。 展开更多
关键词 机器人 故障修复 梯度扩散 修复路径
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机器的大脑
4
作者 Joao Ramos Albert Wang +1 位作者 Sangbae Kim Bob O'Connor(摄影) 《科技纵览》 2019年第6期26-31,6共7页
一场突发悲剧敲响了警钟:2011年日本大地震和海啸引发福岛第一核电站核事故,给众多机器人专家敲响了警钟。这场事故发生后,媒体报道高剂量辐射阻碍了工人实施紧急措施,例如操作压力阀。其实这是一项非常合适机器人的任务,但无论是日本... 一场突发悲剧敲响了警钟:2011年日本大地震和海啸引发福岛第一核电站核事故,给众多机器人专家敲响了警钟。这场事故发生后,媒体报道高剂量辐射阻碍了工人实施紧急措施,例如操作压力阀。其实这是一项非常合适机器人的任务,但无论是日本还是其他国家的机器人都没有能力关闭这个阀门。福岛核事故使机器人界意识到:技术需要走出实验室,进入现实世界。 展开更多
关键词 机器人 大脑 核事故 紧急措施 现实世界 核电站 大地震 高剂量
基于多机器人的生产物流系统设计 预览
5
作者 胡志刚 陈伟卓 《内燃机与配件》 2019年第4期195-197,共3页
通过对劳动密集型行业进行典型人工动作凝练,应用工业机器人、PLC、传输线、工业摄像机、装配台等设计多机器人的生产物流系统。根据生产物流系统的控制要求,提出以一台PLC作为主控制器,分别连接各工作单元的多台工业机器人,PLC与工业... 通过对劳动密集型行业进行典型人工动作凝练,应用工业机器人、PLC、传输线、工业摄像机、装配台等设计多机器人的生产物流系统。根据生产物流系统的控制要求,提出以一台PLC作为主控制器,分别连接各工作单元的多台工业机器人,PLC与工业机器人之间、触摸屏与PLC之间均采用PROFINET进行通讯连接的系统设计方案。实践证明,对于劳动密集型行业,可以将自动化生产线中的人工操作部分由工业机器人来完成,能够解决用工成本大和产品质量不一致的问题,同时还能提高企业的生产效率。 展开更多
关键词 机器人 生产物流 劳动密集型
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多机器人系统任务分配及编队控制研究 预览
6
作者 连云龙 张子轩 +2 位作者 黎树明 许兆丰 杨亮 《电子设计工程》 2019年第18期20-23,28共5页
为充分发挥多机器人的协作优势,克服单机器人能力不足问题,提出一种多机器人系统任务分配及编队控制的设计方案。该方案通过视觉系统捕获场地一侧的Kinect摄像头实时监控场地上的情况,基于颜色识别获取各个机器人的位置,并采用无线方式... 为充分发挥多机器人的协作优势,克服单机器人能力不足问题,提出一种多机器人系统任务分配及编队控制的设计方案。该方案通过视觉系统捕获场地一侧的Kinect摄像头实时监控场地上的情况,基于颜色识别获取各个机器人的位置,并采用无线方式将控制命令发送给各个机器人,协同完成任务分配和编队控制。每个机器人采用双轮驱动,并使用了PID控制算法实现机器人的平衡控制与速度控制。实践表明在复杂任务中,多机器人与独立机器人相比,多机器人系统能够完成编队控制,更具趣味性与观赏性。 展开更多
关键词 机器人 任务分配 编队控制 PID 3D打印
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基于混合拍卖算法的多机器人对未知环境的探索 预览
7
作者 陈泽涛 郑乐藩 万燕英 《南方职业教育学刊》 2019年第4期105-109,共5页
主要研究多机器人对未知环境的探索,解决探索过程中涉及多机器人的任务分配问题。以市场拍卖算法为基础,提出混合拍卖算法(Mixed Auction Algorithm,MA),通过仿真实验,实验结果说明基于混合拍卖算法的多机器人可以协作完成对未知环境的... 主要研究多机器人对未知环境的探索,解决探索过程中涉及多机器人的任务分配问题。以市场拍卖算法为基础,提出混合拍卖算法(Mixed Auction Algorithm,MA),通过仿真实验,实验结果说明基于混合拍卖算法的多机器人可以协作完成对未知环境的探索。 展开更多
关键词 机器人 环境探索 任务分配 市场拍卖
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基于搜索带宽感知的多机器人WSN孤岛结盟方法 预览
8
作者 景荣 孔令富 +1 位作者 赵逢达 练秋生 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2718-2732,共15页
为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,简称 WSN)孤岛结盟方法对未知孤岛分布和中继带宽约束的适应性及效率,提出了基于搜索带宽感知的多机器人 WSN 孤岛结盟优化问题,并给出了求解该问题的近似算法.首先,在相关模型假设及... 为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,简称 WSN)孤岛结盟方法对未知孤岛分布和中继带宽约束的适应性及效率,提出了基于搜索带宽感知的多机器人 WSN 孤岛结盟优化问题,并给出了求解该问题的近似算法.首先,在相关模型假设及符号定义的基础上,借鉴迭代局部搜索和流水作业调度思想,引入同步轮次流水迭代过程,建立该优化问题的公式化描述;然后,在连通重叠搜索算法基础上,结合层次分簇和网络流相关理论,设计基于搜索带宽感知的层次中继部署算法;最后,通过与现有方法进行对比实验的结果表明:提出的方法能够在满足未知孤岛分布和中继带宽约束的同时,有效地提高 WSN 孤岛结盟效率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 机器人 孤岛结盟 未知孤岛分布 中继带宽约束
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基于状态切换的分布式多机器人编队控制 预览
9
作者 卫恒 吕强 +2 位作者 刘扬 林辉灿 梁冰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1103-1112,共10页
人工势场方法、虚拟结构方法、领导跟随方法、基于行为的方法等传统多移动机器人编队控制算法,都只在编队控制的某个环节有较好的效果,并没有有效解决编队组建、行进、变换、避障等一系列完整动作。针对上述算法的优缺点及适应情形,应... 人工势场方法、虚拟结构方法、领导跟随方法、基于行为的方法等传统多移动机器人编队控制算法,都只在编队控制的某个环节有较好的效果,并没有有效解决编队组建、行进、变换、避障等一系列完整动作。针对上述算法的优缺点及适应情形,应用切换系统的思想,提出了基于状态切换的分布式多机器人编队控制算法。设计了基于复合信息的状态切换触发机制,通过机器人自身状态和周围环境适时触发切换机制,合理选择编队控制的一种或多种算法;提出了基于超宽带(UWB)测距的队形反馈机制,利用UWB数据结构简单、便于在微型移动机器人上进行处理的特点,实时完成对整个编队队形的保持和反馈,同时提出分布式状态估计算法,为触发机制提供机器人的运行状态。通过搭建多移动机器人平台,将所提策略应用到实际机器人编队控制中,验证了算法的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 机器人 编队控制 状态切换 分布式状态估计 超宽带
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汽车内饰门板的焊接仿真系统设计 预览
10
作者 董鸿儒 王黎青 +3 位作者 顾冬 熊艳辉 俞亚星 饶进军 《工业控制计算机》 2019年第3期8-9,12共3页
为合理规划汽车内饰门板的多机器人焊接路径,设计了一种焊接仿真系统。对门板焊接生产线进行分析后,建立仿真模型,将生成的虚拟路径分析、调整、仿真,直到得到最优路径。设计的仿真系统基于Visual Studio平台开发,包括系统主流程设计以... 为合理规划汽车内饰门板的多机器人焊接路径,设计了一种焊接仿真系统。对门板焊接生产线进行分析后,建立仿真模型,将生成的虚拟路径分析、调整、仿真,直到得到最优路径。设计的仿真系统基于Visual Studio平台开发,包括系统主流程设计以及界面设计。在虚拟环境下模拟机器人加工路径,大大缩短了路径规划的时间。 展开更多
关键词 机器人 焊接仿真 路径 软件设计 界面设计
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基于RobotStudio的工业机器人柔性制造生产线的仿真设计 预览 被引量:1
11
作者 毛暖思 《电子测试》 2019年第2期5-8,共4页
随着我国科学技术的飞速发展,工业制造行业也得到了飞速地发展,在技术革新的过程中,多机器人的柔性制造生产线作为一种新兴的技术越来越应用到生产实践中,并获得了很好的效果。本文也将从这个课题出发,以多机器人柔性制造生产线作为此... 随着我国科学技术的飞速发展,工业制造行业也得到了飞速地发展,在技术革新的过程中,多机器人的柔性制造生产线作为一种新兴的技术越来越应用到生产实践中,并获得了很好的效果。本文也将从这个课题出发,以多机器人柔性制造生产线作为此次的研究对象,重点阐述和研究了RobotStudio对于多机器人自动线建模以及虚拟生产的相关内容。从这个角度出发,结合当前的技术特点,构建出了符合实际的生产线布局,并且设计出了上下料机器人的专用夹具,按照真实的生产线来进行模拟,创建了仿真运行的组件。最终的实践结果表明,基于RobotStudio的机器人柔性制造生产线的仿真设计有着非常良好的效果,此次的仿真设计对于多机器人自动化生产线在整个工业系统中的应用和实践有着非常重要的推动作用,也为当前的实践提供了较为扎实的理论基础,推动了我国制造行业的前进与发展。 展开更多
关键词 RobotStudio 机器人 柔性制造生产线 仿真设计
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改进粒子群优化算法的多机器人地图构建 预览
12
作者 张航 姚敏茹 +1 位作者 曹凯 高嵩 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第10期162-167,174共7页
针对大规模的未知环境,对一种SA-PSO(Simulated Annealing-Particle Swarm Optimization)算法的多机器人构建地图方法进行研究。多机器人构建地图,即将多个机器人建立的局部地图融合成全局地图,可以更加高效地完成环境地图的绘制。利用... 针对大规模的未知环境,对一种SA-PSO(Simulated Annealing-Particle Swarm Optimization)算法的多机器人构建地图方法进行研究。多机器人构建地图,即将多个机器人建立的局部地图融合成全局地图,可以更加高效地完成环境地图的绘制。利用粒子群优化(PSO)算法搜索局部地图之间的最优转换矩阵来进行地图配准;再根据局部地图重叠区域匹配的成功率设计自适应概率函数,即重新进行地图配准的概率;最后将配准后的局部地图融合成全局地图。该方法有效解决了PSO算法易陷入局部最优引起的地图融合失败问题,提高了地图融合的成功率。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 机器人 地图融合
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军事协同巡检路线优化策略 预览
13
作者 韩宇星 丁刚毅 柴作鸿 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1673-1679,共7页
为提高大规模多机器人巡检系统的工作效率,提出了改进的协同蚁群优化算法。该算法为每个巡检机器人设定一个路线优化蚁群,采用共享禁忌表的方式实现不同蚁群之间的信息共享,不同蚁群中的人工蚁采用代价竞争机制进行巡检节点选择,完成路... 为提高大规模多机器人巡检系统的工作效率,提出了改进的协同蚁群优化算法。该算法为每个巡检机器人设定一个路线优化蚁群,采用共享禁忌表的方式实现不同蚁群之间的信息共享,不同蚁群中的人工蚁采用代价竞争机制进行巡检节点选择,完成路线协同优化。协同蚁群优化算法能够根据巡检节点的分布完成巡检区域的分割与路线优化,提高了巡检区域划分的合理性。仿真实验结果表明,与基于地图分割的优化算法相比,协同蚁群优化算法能够根据巡检任务对巡检区域进行均衡划分,提高了巡检机器人的利用率,减少了整体巡检量,巡检效率得到了显著提升。 展开更多
关键词 协同巡检 蚁群算法 路线优化 机器人 禁忌表
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安全的人机协作助宝马实现高效生产 预览
14
作者 皮尔磁中国 《智能机器人》 2018年第5期29-30,共2页
"三大法则"2004年的电影"机械公敌"中描绘了如下场景:公元2035年,人和机器人和谐共处,智能机器人是人类最好的生产工具和伙伴,很多机器人甚至成为了家庭成员。为什么人类对机器人充满了信任?正是由于"三大法则"对机器人的限制... "三大法则"2004年的电影"机械公敌"中描绘了如下场景:公元2035年,人和机器人和谐共处,智能机器人是人类最好的生产工具和伙伴,很多机器人甚至成为了家庭成员。为什么人类对机器人充满了信任?正是由于"三大法则"对机器人的限制:第一:机器人不得伤害人类。此外,不可对危险袖手旁观而使人类受伤害。第二:机器人必须服从人类的命令,但不能违反第一法则。 展开更多
关键词 生产工具 机协作 智能机器人 宝马 安全 家庭成员 机器人
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Multi-robot coordinated exploration of indoor environments using semantic information
15
作者 Guangsheng LI Wusheng CHOU Fang YIN 《中国科学:信息科学(英文版)》 SCIE EI CSCD 2018年第7期222-224,共3页
关键词 机器人 环境 信息协调 室内 语义 机器人 上下文 分布式
空地正交视角下的多机器人协同定位及融合建图 预览
16
作者 刘盛 陈一彬 +2 位作者 戴丰绩 柯正昊 陈胜勇 《控制理论与应用》 CSCD 北大核心 2018年第12期1779-1787,共9页
针对单一机器人在复杂场景下进行同步定位与建图存在的视角局限等问题,本文提出了一种空地正交视角下的空中无人机与地面机器人协同定位与融合建图方法.鉴于无人机的空中视角与地面机器人视角属于正交关系,该方法主要思想是解决空地正... 针对单一机器人在复杂场景下进行同步定位与建图存在的视角局限等问题,本文提出了一种空地正交视角下的空中无人机与地面机器人协同定位与融合建图方法.鉴于无人机的空中视角与地面机器人视角属于正交关系,该方法主要思想是解决空地正交视角的坐标系转换问题.首先,设计了一种空中无人机和地面机器人协同定位与建图的框架,通过无人机提供的全局俯视图像与地面机器人的局部平视图像获得全面丰富的场景信息.在此基础上,通过融合惯性测量单元和图像信息修正偏移并优化轨迹,利用地面机器人上带有尺度信息的视觉标识,获得坐标系转换矩阵以融合地图.最后多组真实场景实验验证了该方法具有有效性,是空地协同多机器人协同定位及融合建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)领域中值得参考的方法. 展开更多
关键词 机器人 同时定位与建图 空地协同
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基于Cortex—M0与Galil卡的织补机器人设计 预览
17
作者 邹鲲 叶勇 +1 位作者 倪晓霜 孙涛 《针织工业》 北大核心 2018年第2期17-22,共6页
针对草坪毯生产过程中容易出现直线状缺纱、漏纱缺陷,以及传统草坪毯的修补工作一般由人工配合完成,需要较多人力及较长时间,且存在安全隐患问题,文中设计了一种基于嵌入式Cortex-M0与Galil控制器的织补机器人系统。详细介绍系统的... 针对草坪毯生产过程中容易出现直线状缺纱、漏纱缺陷,以及传统草坪毯的修补工作一般由人工配合完成,需要较多人力及较长时间,且存在安全隐患问题,文中设计了一种基于嵌入式Cortex-M0与Galil控制器的织补机器人系统。详细介绍系统的机械结构设计,研究并分析工业摇杆、串口屏、Galil控制器与M0的通信方法和CAN总线各节点间的通信.同时介绍通信板的设计与Galil控制器的电器设计。通过软件完成RS-232串口数据与CAN总线数据的转化并由通讯板网络进行数据的接收、转换与发送,实现由摇杆和串口屏作为终端控制器。并通过通讯板控制Galil控制器实现电动机的回零、移动、定位等功能。该系统可以稳定运行.有效降低了劳动强度并提高了工作效率与质量。 展开更多
关键词 草坪毯 机器人 CAN总线 RS-232串口数据 Cortex—M0 Galil控制器
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人工势场与蚁群算法结合下的移动机器人路径规划研究及其仿真 预览
18
作者 周祖坤 《中国锰业》 2018年第3期182-187,共6页
针对现代移动机器人路径规划中的蚁群算法收敛速度比较慢,并且容易陷入局部最优的问题中,提出了基于势场蚁群算法的多机器人编队研究。此算法通过机器人、人工势场力和目标的距离时间机器人移动及避障综合启发信息的创建,并且通过蚁群... 针对现代移动机器人路径规划中的蚁群算法收敛速度比较慢,并且容易陷入局部最优的问题中,提出了基于势场蚁群算法的多机器人编队研究。此算法通过机器人、人工势场力和目标的距离时间机器人移动及避障综合启发信息的创建,并且通过蚁群搜索机制处于未知环境中,对机器人通过起始位置到目标位置全局的最优路径进行寻找。所提出的算法能够有效结合人工势场法及蚁群算法,从而有效提高传统蚁群算法对于最优路径搜索的效率。最后,利用仿真实验对提出算法在机器人编队规划过程中的有效性进行了全面的仿真。 展开更多
关键词 势场 蚁群算法 机器人 编队
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多机器人并联协调吊运系统轨迹跟踪控制 预览
19
作者 梁星星 赵志刚 +1 位作者 苏程 叶佳楠 《计算机仿真》 北大核心 2018年第4期295-300,共6页
多机器人并联协调吊运系统是多输人多输出、强耦合、非线性、大惯性、弱刚度,强时变性的复杂系统,并联柔索不但降低了非线性系统的精度,而且增加了控制的难度。为了实现吊运物的高精度平稳运动控制,针对多机器人并联协调吊运系统进... 多机器人并联协调吊运系统是多输人多输出、强耦合、非线性、大惯性、弱刚度,强时变性的复杂系统,并联柔索不但降低了非线性系统的精度,而且增加了控制的难度。为了实现吊运物的高精度平稳运动控制,针对多机器人并联协调吊运系统进行动力学及轨迹跟踪问题研究。首先,根据欠约束系统的特征,在利用闭环矢量和牛顿一欧拉方程建立了运动学和动力学方程基础上建立了多机器人并联协调吊运系统的误差模型;然后,为了尽快补偿模型误差和外界干扰,通过力-位混合控制策略对吊运物的轨迹进行跟踪控制;最后,分别采用基于BP神经网络的PID控制和基于模糊自调整的免疫PID控制方法对系统进行轨迹跟踪控制,进行MATLAB数值仿真。结果表明,控制策略和方法能够有效实现多机器人并联协调吊运系统的轨迹跟踪,为以后的实现智能控制和实际控制系统奠定了基础。 展开更多
关键词 机器人 并联协调吊运系统 轨迹跟踪 力-位混合控制
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动态修改路径的多机器人路径规划 预览
20
作者 晁永生 孙文磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期1483-1488,共6页
为了实现在动态环境下多机器人无碰撞运动,提出一个动态修改路径的两阶段协调方法。首先,建立了动态路径修改的多机器人协调框架。在动态路径修改的第一阶段使用A*算法搜索每个机器人在静态障碍物下优化的无碰撞路径;第二阶段采用增量... 为了实现在动态环境下多机器人无碰撞运动,提出一个动态修改路径的两阶段协调方法。首先,建立了动态路径修改的多机器人协调框架。在动态路径修改的第一阶段使用A*算法搜索每个机器人在静态障碍物下优化的无碰撞路径;第二阶段采用增量式A*算法搜索动态环境下的可行路径以提高搜索效率。针对发生的冲突,综合考虑规划时间和路径长度两个因素,建立的路径修改顺序模型,选择最优的修改路径。最后,实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 机器人 协调 A*算法 动态修改路径 路径规划 优化
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