Mataric进行了Z早的多机器人社会行为的研究 之一[40.6],并利用由20个相似机器人组成的Nerd Herd团队演示其结果(见图40.1)。这项工作是群体 机器人系统的一个范例,第40.4节将进一步讲述。 分布式控制方法基于包容体系(参考第8章),并假 设所有的机器人都是无差别的,但是单个机器人只具 备相对简单的功能,例如探测障碍物和同伴(即其 他机器人成员),并定义和证明了一系列基本的社会行为(参考第38章),包括避障、返回原地、聚合、 分散、跟随和安全漫游。这些基本行为通过不同的方 式组合可产生更复杂的社会行为,包括群集(由安 全漫游、聚合、分散组成),包围(由安全漫游、跟 随和聚合组成),集中(由安全漫游、包围和群集组 成),觅食(由安全漫游、分散、跟随、返回原地和 群集组成)。这些行为通过法则来实施,例如下述聚 合法则:
聚合:
如果 机器人单元位于聚合范围之外 转向聚合中心点前进
其他
停止
这项研究表明集体行为可通过组合低阶的基本行 为来产生。该项目还研究了用桶链算法来减少干 扰40.7],以及机器人学习[40.8]。
第一种是Nerd Herd 方法,是使用多个 无差别机器人的纯群体机器人方法的代表;第二种是ALLIANCE,是基于行为方法的代表,能够协同多机 器人,并且在没有直接协同的情况下仍可控制非均匀 机器人。第三种,分布式机器人体系结构 ( DIRA), 是一种混合式方法
模糊逻辑方法包括建模和局部规划,导览机器人对定位精度不敏感;神经网络路径规划算法根据路径点位于障碍物内外的不同位置获取不同的动态运动方程
基于几何法的路径规划最具代表性的是可视图法和自由空间法;人工势场法是通过求合力来控制智能机器人的运动;数学分析法用一个依赖位姿空间参数的不等式组来表示智能机器人躲避障碍物的要求
六轴力觉传感器一般安装在机器人手腕上,测量作用在机器人手爪上的负载,也称之为腕力传感器;筒式腕力传感器安装于机器人腕部;十字形腕力传感器通过粘贴应变片获取电信号
(1)负载大小;(2)空间运动范围;(3)定位精度及重复定位精度;(4)自由度数目;(5)机器人手臂的尺寸与质量;旋转关节相对平移关节来讲,操作空间大,结构紧凑,质量小, 关节易于密封防尘
光电编码器是现在比较流行的传感器,可分为增量式(单通道)光电编码器和绝对式(多 通道)光电编码器;包括直线型和旋转型。其中旋转型一般用在轮式机器人的左、右轮上
在多机器人协作探索中,有限带宽和地图拼接是亟待解决的两个关键问题;有限带宽限制了机器人之间的信息交互;多机器人协作探索中的地图拼接问题是单机器人地图创建中数据关联的扩展
SLAM的基本原理是利用已经创建的地图修正基于运动模型的机器人位姿估计误差,提高定位精度;同时根据可靠的机器人位姿,创建出精度更高的地图
(1) 外接电源开关;(2) 外接电源;(3) 指示灯;( 4 ) 启动按钮;( 5 ) 复位按钮;(6) USB 下载口;(7) 外接驱动卡接口;(8) 电机接口A;(9) 电机接口B;(10) 数字接口
机器人在D3 端口安装一个微触开关传感器,在D2 端口上装上一个 继电器,并且通过它驱动一个直流小电机;在安装复眼传感器的时候请同学们小心接线的顺序
复眼传感器是由朝向5个不同方向的红外线探头组成的传感器电路,火焰所发出的光中红外线是很主要的成分,机器人可以根据这方向信息生成电机控制指令,朝着火源前进
机器人都需要完成哪些工作:巡线、通过各种路口、在 卸货塔(障碍物)前停下、驱动机器人的运货机构(机器人的手臂)卸载货物、转身回家,进行下载和调试