Mataric進(jìn)行了Z早的多機(jī)器人社會(huì)行為的研究 之一[40.6],并利用由20個(gè)相似機(jī)器人組成的Nerd Herd團(tuán)隊(duì)演示其結(jié)果(見圖40.1)。這項(xiàng)工作是群體 機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)范例,第40.4節(jié)將進(jìn)一步講述。 分布式控制方法基于包容體系(參考第8章),并假 設(shè)所有的機(jī)器人都是無差別的,但是單個(gè)機(jī)器人只具 備相對(duì)簡單的功能,例如探測障礙物和同伴(即其 他機(jī)器人成員),并定義和證明了一系列基本的社會(huì)行為(參考第38章),包括避障、返回原地、聚合、 分散、跟隨和安全漫游。這些基本行為通過不同的方 式組合可產(chǎn)生更復(fù)雜的社會(huì)行為,包括群集(由安 全漫游、聚合、分散組成),包圍(由安全漫游、跟 隨和聚合組成),集中(由安全漫游、包圍和群集組 成),覓食(由安全漫游、分散、跟隨、返回原地和 群集組成)。這些行為通過法則來實(shí)施,例如下述聚 合法則:
聚合:
如果 機(jī)器人單元位于聚合范圍之外 轉(zhuǎn)向聚合中心點(diǎn)前進(jìn)
其他
停止
這項(xiàng)研究表明集體行為可通過組合低階的基本行 為來產(chǎn)生。該項(xiàng)目還研究了用桶鏈算法來減少干 擾40.7],以及機(jī)器人學(xué)習(xí)[40.8]。
第一種是Nerd Herd 方法,是使用多個(gè) 無差別機(jī)器人的純?nèi)后w機(jī)器人方法的代表;第二種是ALLIANCE,是基于行為方法的代表,能夠協(xié)同多機(jī) 器人,并且在沒有直接協(xié)同的情況下仍可控制非均勻 機(jī)器人。第三種,分布式機(jī)器人體系結(jié)構(gòu) ( DIRA), 是一種混合式方法
模糊邏輯方法包括建模和局部規(guī)劃,導(dǎo)覽機(jī)器人對(duì)定位精度不敏感;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)路徑規(guī)劃算法根據(jù)路徑點(diǎn)位于障礙物內(nèi)外的不同位置獲取不同的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)方程
基于幾何法的路徑規(guī)劃最具代表性的是可視圖法和自由空間法;人工勢場法是通過求合力來控制智能機(jī)器人的運(yùn)動(dòng);數(shù)學(xué)分析法用一個(gè)依賴位姿空間參數(shù)的不等式組來表示智能機(jī)器人躲避障礙物的要求
六軸力覺傳感器一般安裝在機(jī)器人手腕上,測量作用在機(jī)器人手爪上的負(fù)載,也稱之為腕力傳感器;筒式腕力傳感器安裝于機(jī)器人腕部;十字形腕力傳感器通過粘貼應(yīng)變片獲取電信號(hào)
(1)負(fù)載大小;(2)空間運(yùn)動(dòng)范圍;(3)定位精度及重復(fù)定位精度;(4)自由度數(shù)目;(5)機(jī)器人手臂的尺寸與質(zhì)量;旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)平移關(guān)節(jié)來講,操作空間大,結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量小, 關(guān)節(jié)易于密封防塵
光電編碼器是現(xiàn)在比較流行的傳感器,可分為增量式(單通道)光電編碼器和絕對(duì)式(多 通道)光電編碼器;包括直線型和旋轉(zhuǎn)型。其中旋轉(zhuǎn)型一般用在輪式機(jī)器人的左、右輪上
在多機(jī)器人協(xié)作探索中,有限帶寬和地圖拼接是亟待解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題;有限帶寬限制了機(jī)器人之間的信息交互;多機(jī)器人協(xié)作探索中的地圖拼接問題是單機(jī)器人地圖創(chuàng)建中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展
SLAM的基本原理是利用已經(jīng)創(chuàng)建的地圖修正基于運(yùn)動(dòng)模型的機(jī)器人位姿估計(jì)誤差,提高定位精度;同時(shí)根據(jù)可靠的機(jī)器人位姿,創(chuàng)建出精度更高的地圖
(1) 外接電源開關(guān);(2) 外接電源;(3) 指示燈;( 4 ) 啟動(dòng)按鈕;( 5 ) 復(fù)位按鈕;(6) USB 下載口;(7) 外接驅(qū)動(dòng)卡接口;(8) 電機(jī)接口A;(9) 電機(jī)接口B;(10) 數(shù)字接口
機(jī)器人在D3 端口安裝一個(gè)微觸開關(guān)傳感器,在D2 端口上裝上一個(gè) 繼電器,并且通過它驅(qū)動(dòng)一個(gè)直流小電機(jī);在安裝復(fù)眼傳感器的時(shí)候請(qǐng)同學(xué)們小心接線的順序
復(fù)眼傳感器是由朝向5個(gè)不同方向的紅外線探頭組成的傳感器電路,火焰所發(fā)出的光中紅外線是很主要的成分,機(jī)器人可以根據(jù)這方向信息生成電機(jī)控制指令,朝著火源前進(jìn)
機(jī)器人都需要完成哪些工作:巡線、通過各種路口、在 卸貨塔(障礙物)前停下、驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)貨機(jī)構(gòu)(機(jī)器人的手臂)卸載貨物、轉(zhuǎn)身回家,進(jìn)行下載和調(diào)試