1、 毕业设计毕业设计( (论文论文) ) 开 题 报 告 书开 题 报 告 书 题 目 多 Agent 智能机器人群体系统的协调控制策略与实施 学 院 机械学院 专 业 机械工程自动化 姓 名 学 号 指导教师 教授 职称 讲师 2011 年 3 月 课题来源课题来源 本课题为省某高校科技研究开发基金项目课题,并有部分继承性。 科学依据科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用 前景等。) 随着机器人技术和人工智能技术的发展,如何让多个智能体相互协调、协商来完成任 务,即实现多智能体系统(Multi-Agent System),已经成为新的研究热点。作为多机 器人系统的研
2、究和实验模型,足球机器人系统是一个多学科交叉的前沿领域,它涉及到 机器人学、智能控制技术、通信技术、计算机技术、传感器技术、图像处理和人工智能 等方向,在科研方面促进了这些领域的发展。在教育意义上,该研究可以使学生将理论 与实践结合起来,提高学生的动手能力、创造能力、协作能力和综合能力。 多机器人系统的研究始于 20 世纪 70 年代,一些机器人学的研究者开始将分布式人 工智能(DAI)理论应用到多机器人系统的研究中。美、欧、日等发达国家从 20 世纪 80 年代中期就对多机器人系统投入了相当大的研究热情,协作机器人学得到发展。早期的 研究主要以仿真为主,但近来的研究更强调实际的物理实现。如欧
3、盟设立专门进行多机 器人系统研究的 MARTHA 课题“用于搬运的多自主机器人系统(Multiple Autonomous Robots for Transport and Handling Application)”。协作多机器人系统的快速发展 体现为三个方面的相互影响:问题、系统和理论。为解决一个给定的问题,想象出一个 系统,然后进行仿真、构建,借用别的领域的理论进行协作。 多机器人系统的潜在应用领域非常广泛。如远地作业、协助军事活动、协助震后搜 索与营救、自动化工厂、清除威胁区域和农业机器人等。 研究内容研究内容 在能力风暴机器人小车上,完成下列设计内容: 1. 个体功能设计和定义: (
4、1)用红外、光敏、超声等接近觉传感器,搭建出运动物体的感知传感器群,在传感器 感知信号的反馈作用下,控制机器人移动小车的跟踪策略以及运行反作用控制方案; (2)完成机器人小车这一智能 Agent的软件封装定义。 2. 基于多 Agent智能系统理论,实现封装后各机器人在指定工作目标下的配合协调; 3. 以机器人小车 22足球对抗为实例,设计一群体机器人踢足球的 DEMO,以验证控制 策略的合理性; 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 首先对单个机器人小车进行功能开发,实现小车避障、跟踪光源等功能实施; 对每一小车进行功能封装,使其在接受外界多种传感信号输入时能对执行设定目标进行 判断和运动决策; 实现多小车间信号互传,在群体活动中通过互相配合和信息传输,在大目标前提下,随 时设定自己短期新目标并执行自己封装功能,完成群体配合功能。 由于学院有较完善的实验系统(包括机器人和实验场地),本课题的实验,程序运行调 试就很 方便,从而能保证该设计的可行性。 研究计划及预期成果研究计划及