機(jī)器人最新期刊目錄

基于子母式多無人機(jī)協(xié)同的多目標(biāo)追蹤————作者：王翰章;張雪濤;劉一莎;張雪波;莊嚴(yán);

摘要：針對多無人機(jī)多目標(biāo)追蹤中存在的障礙物分布隨機(jī)、多目標(biāo)分布分散且易脫離傳感器感知范圍等問題，提出了一種基于子母式多無人機(jī)系統(tǒng)的多目標(biāo)聯(lián)合覆蓋與追蹤方法。首先利用Welzl算法生成的最小包圍圓引導(dǎo)母機(jī)規(guī)劃追蹤軌跡以覆蓋更多的目標(biāo)；然后根據(jù)母機(jī)對多目標(biāo)位置的預(yù)測結(jié)果調(diào)度子機(jī)抵近目標(biāo)進(jìn)行一對一追蹤；最后子母機(jī)通過在線協(xié)同追蹤來實(shí)現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)多目標(biāo)的持續(xù)穩(wěn)定觀測。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提方法能夠有效提升多無人機(jī)對...

面向時(shí)變觀測噪聲的無人機(jī)光電系統(tǒng)對地目標(biāo)的無源定位方法————作者：閆嘯家;孫世巖;胡清平;應(yīng)文健;石章松;

摘要：針對無人機(jī)光電系統(tǒng)在多目標(biāo)無源定位中面臨的時(shí)變觀測噪聲問題，提出一種聯(lián)合自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波（JAEKF）算法來實(shí)現(xiàn)對地面目標(biāo)的無源地理定位。該算法采用3級遞階處理架構(gòu)：第1級構(gòu)建經(jīng)典擴(kuò)展卡爾曼濾波框架，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)地理坐標(biāo)的基線估計(jì)，有效抑制靜態(tài)觀測噪聲干擾；第2級通過動態(tài)殘差協(xié)方差矩陣的實(shí)時(shí)分析，自適應(yīng)調(diào)節(jié)觀測模型中預(yù)測值與測量值的權(quán)重分配；第3級設(shè)計(jì)時(shí)變遺忘因子的調(diào)節(jié)機(jī)制，使觀測協(xié)方差的預(yù)測值能...

基于改進(jìn)阿爾法進(jìn)化算法的共享無人機(jī)配送調(diào)度優(yōu)化————作者：沈丹陽;趙浩然;

摘要：無人機(jī)配送作為低空經(jīng)濟(jì)的核心應(yīng)用場景，其共享模式在降低物流企業(yè)初期投入的同時(shí)，還面臨訂單收益動態(tài)平衡、設(shè)備投資回收周期壓縮與客戶服務(wù)率提升的三重經(jīng)營挑戰(zhàn)。為突破現(xiàn)有調(diào)度策略在時(shí)空資源利用效率上的局限，本文創(chuàng)新性地構(gòu)建了融合完全時(shí)間柔性指標(biāo)的共享無人機(jī)配送調(diào)度模型，通過量化訂單時(shí)間窗彈性特征實(shí)現(xiàn)配送任務(wù)的智能組單。針對模型強(qiáng)整數(shù)約束特性，提出改進(jìn)的阿爾法進(jìn)化算法：設(shè)計(jì)了基于全訂單遍歷的可行解構(gòu)造機(jī)制...

基于變權(quán)重改進(jìn)鴿群優(yōu)化的無人機(jī)集群圍捕控制————作者：劉航;袁洋;段海濱;鄧亦敏;

摘要：針對無人機(jī)集群編隊(duì)在跟蹤圍捕運(yùn)動目標(biāo)過程中，編隊(duì)的大小和高度不能自適應(yīng)變化易使目標(biāo)逃出包圍圈的問題，提出了一種基于改進(jìn)鴿群優(yōu)化（PIO）算法的運(yùn)動目標(biāo)圍捕控制框架。通過觀察分析自然界生物的協(xié)同捕獵行為，提出了跟蹤圍捕變速運(yùn)動目標(biāo)的變編隊(duì)圍捕控制策略；為使基于方位信息的分布式控制參數(shù)最優(yōu)，針對PIO算法容易陷入局部最優(yōu)的缺陷提出了改進(jìn)PIO算法。仿真測試結(jié)果表明，在本文圍捕控制框架下無人機(jī)集群能在完...

基于模型校正MPC和PID混合控制的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)過渡模態(tài)飛行控制方法————作者：賀光;黃華平;王祥科;余立;

摘要：針對傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)過渡模態(tài)的高度和姿態(tài)控制問題，將MPC（模型預(yù)測控制）方法引入旋翼控制器的高度和姿態(tài)控制回路，設(shè)計(jì)了一種模型校正MPC和PID混合控制算法，通過迭代優(yōu)化來修正MPC控制器及其比重，提升過渡模態(tài)的動態(tài)特性。首先，建立了一種多槳傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的動力學(xué)模型，將旋翼/機(jī)翼干擾、模型動態(tài)變化等建模為不確定動態(tài)；而后，對不確定動態(tài)進(jìn)行離線估計(jì)，結(jié)合基于模型校正的MPC控制器，完成了過渡模態(tài)的...

基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的四旋翼無人機(jī)雙向推力控制————作者：李曉信;劉志宏;王冠政;王祥科;

摘要：目前四旋翼無人機(jī)控制技術(shù)主要采用電機(jī)正向推力的思路，限制了雙向轉(zhuǎn)動電機(jī)的應(yīng)用潛力。為了提高四旋翼無人機(jī)的機(jī)動性，擴(kuò)展其動作空間，實(shí)現(xiàn)機(jī)動飛行和快速控制，提出一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的四旋翼無人機(jī)雙向推力控制方法。該方法首次將深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與四旋翼無人機(jī)雙向推力控制相結(jié)合，在雙向推力的旋翼無人機(jī)動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，控制無人機(jī)底層的4個(gè)電機(jī)的期望推力，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)在劇烈...

基于梁單元的曲面軟體機(jī)器人簡化力學(xué)模型————作者：程屹濤;楊煥煜;劉珂;

摘要：針對一種可進(jìn)行曲面自由變形的軟體機(jī)器人，提出了一種基于梁單元和非線性有限元理論的簡化力學(xué)模型。首先，使用特定的梁單元對曲面軟體機(jī)器人進(jìn)行有限元離散。其次，使用牛頓―拉弗森迭代法對非線性變形過程進(jìn)行求解，同時(shí)推導(dǎo)出給定全局幾何特征時(shí)逆向求解各個(gè)驅(qū)動器收縮量的映射關(guān)系。數(shù)值計(jì)算和仿真結(jié)果表明，該簡化力學(xué)模型為曲面軟體機(jī)器人的建模、仿真以及控制提供了一個(gè)高效的計(jì)算平臺

基于時(shí)間干擾的家鴿機(jī)器人轉(zhuǎn)向行為調(diào)控————作者：殷濤;槐瑞托;田鴻超;楊俊卿;汪慧;邵峰;

摘要：動物機(jī)器人運(yùn)動行為調(diào)控中廣泛使用植入式電極刺激，該方法在電極植入和行為調(diào)控刺激階段易造成腦組織損傷。本文利用時(shí)間干擾（TI）刺激方法（一種可聚焦到深部腦區(qū)的非侵入式神經(jīng)調(diào)控方法），通過在顱骨固定電極，開展了對家鴿機(jī)器人的轉(zhuǎn)向行為調(diào)控研究。首先，基于構(gòu)建的鴿腦物理模型進(jìn)行仿真測試，分析電場分布情況，并確定電極排列位置及刺激強(qiáng)度大小；然后，通過行為學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證該刺激方法對家鴿機(jī)器人行為調(diào)控的有效性...

基于推抓技能協(xié)同的家庭復(fù)雜場景下的物品抓取方法————作者：黃賽珂;周風(fēng)余;朱振威;王超群;宋銳;

摘要：針對家庭復(fù)雜場景下物品的抓取任務(wù)，提出了一種基于推抓技能協(xié)同的抓取方法。首先，將復(fù)雜環(huán)境下的抓取任務(wù)建模為馬爾可夫決策過程，給出狀態(tài)、動作等變量的定義，并設(shè)計(jì)推抓技能置信度評估網(wǎng)絡(luò)（PGCE-Net），對當(dāng)前場景需采取的抓取和推動動作以及推動距離進(jìn)行置信度評估，實(shí)現(xiàn)推抓技能協(xié)同。其次，受人類完成混亂物品抓取任務(wù)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)混亂度評估網(wǎng)絡(luò)（CE-Net）推斷當(dāng)前場景的混亂度等級，并對機(jī)器人的動作進(jìn)行...

六桿張拉整體翻滾機(jī)器人驅(qū)動優(yōu)化設(shè)計(jì)————作者：馮曉東;宋思遠(yuǎn);趙樹彬;崔文華;方益明;

摘要：為降低六桿張拉整體機(jī)器人（TR-6）的驅(qū)動成本，提出了一種基于索驅(qū)動的遺傳天牛須混合優(yōu)化策略。首先，根據(jù)TR-6機(jī)器人的初始幾何構(gòu)形，建立起機(jī)器人的等效模型，以機(jī)器人單步驅(qū)動前后的應(yīng)變能差值為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建了綜合考慮重力矩、翻滾能量及索調(diào)控量等約束條件的驅(qū)動優(yōu)化模型。然后，通過非剛體運(yùn)動分析（NRMA）方法確定不平衡狀態(tài)下機(jī)器人的姿態(tài)，利用遺傳天牛須混合算法獲取最優(yōu)的機(jī)器人驅(qū)動方案，并在ADAMS...

一種基于運(yùn)動狀態(tài)機(jī)的搬運(yùn)助力外骨骼————作者：韓亞麗;徐閩海;韓子;周磊;陳志陽;

摘要：為減輕搬運(yùn)作業(yè)人員的肌肉損傷，針對現(xiàn)有外骨骼靈活性低、人機(jī)耦合性差的問題，提出了一種基于套索驅(qū)動的搬運(yùn)助力外骨骼。外骨骼通過電機(jī)帶動線輪轉(zhuǎn)動，完成套索的靈活收放，實(shí)現(xiàn)輔助搬運(yùn)的功能，從而減輕穿戴者的肌肉損傷。首先，基于多傳感器信息融合進(jìn)行穿戴者的運(yùn)動意圖識別，并對外骨骼采用分層控制策略，分別采用有限運(yùn)動狀態(tài)機(jī)和力/位混合控制作為控制系統(tǒng)的上層和下層控制；其次，進(jìn)行了外骨骼性能測試及助力評估。實(shí)驗(yàn)結(jié)...

仿生多棲機(jī)器人研究現(xiàn)狀與未來展望————作者：王健華;梅傲然;牟堯佳;甘中學(xué);朱國牛;

摘要：仿生多棲機(jī)器人通過模仿自然界生物的結(jié)構(gòu)、功能和行為，能夠在不同的環(huán)境中高效執(zhí)行任務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文從結(jié)構(gòu)仿生、功能仿生、行為仿生和耦合仿生等4個(gè)方面闡述了仿生多棲機(jī)器人的形態(tài)學(xué)設(shè)計(jì)理論。從水、陸、空環(huán)境相互交叉的角度，將仿生多棲機(jī)器人分為水陸空仿生多棲機(jī)器人、水陸仿生多棲機(jī)器人、陸空仿生多棲機(jī)器人和水空仿生多棲機(jī)器人等4類。從結(jié)構(gòu)特色、運(yùn)動機(jī)理、功能實(shí)現(xiàn)角度概述4類仿生多棲機(jī)器人的國內(nèi)外...

基于集總參數(shù)熱網(wǎng)絡(luò)法的四足機(jī)器人溫度分布預(yù)測————作者：林韋弦;錢樂天;羅欣;梁承元;

摘要：建立準(zhǔn)確的熱模型以預(yù)測機(jī)器人全身電機(jī)溫度分布是實(shí)現(xiàn)熱管理的重要前提。四足機(jī)器人內(nèi)部熱源眾多，傳熱路徑復(fù)雜，現(xiàn)有熱模型一般僅考慮單個(gè)電機(jī)的發(fā)熱，忽略了緊湊型結(jié)構(gòu)下電機(jī)與其他熱源之間的熱交換，導(dǎo)致模型精度較低。針對此問題，提出了一種基于集總參數(shù)熱網(wǎng)絡(luò)法的四足機(jī)器人全身熱模型，并采用最小二乘法辨識模型參數(shù)。該模型綜合考慮了電機(jī)自身發(fā)熱、電機(jī)之間和電機(jī)與機(jī)載電腦之間的熱交換、關(guān)節(jié)摩擦生熱以及移動過程中的受...

基于遲滯逆補(bǔ)償?shù)臍鈩尤斯ぜ∪獠⒙?lián)機(jī)器人同步控制————作者：刁淑貞;張欣霖;劉根娣;秦巖丁;方勇純;孫寧;

摘要：雖然氣動人工肌肉并聯(lián)機(jī)器人兼具剛?cè)狁詈咸匦裕�但是其控制精度易受到氣動人工肌肉中遲滯特性的影響，且整體控制性能還會受制于所有機(jī)械臂的協(xié)調(diào)能力。為此，本文提出了一種基于遲滯逆補(bǔ)償?shù)耐�步控制方法，以�?shí)現(xiàn)氣動人工肌肉并聯(lián)機(jī)器人的期望跟蹤性能。具體而言，改進(jìn)Bouc-Wen遲滯模型以更準(zhǔn)確地表征氣動人工肌肉的輸入-輸出關(guān)系，并使用對應(yīng)的逆模型進(jìn)行前饋補(bǔ)償，提高控制精度。同時(shí)，建立機(jī)械臂之間的誤差信號傳遞，提...

基于主動推理與仿人智能圖式的感知運(yùn)動聯(lián)合學(xué)習(xí)方法————作者：王牛;桑曉夫;

摘要：針對自主機(jī)器人在學(xué)習(xí)過程中會受限于訓(xùn)練時(shí)的輸入數(shù)據(jù)以及感知空間與運(yùn)動空間之間割裂的問題，提出一種感知運(yùn)動聯(lián)合學(xué)習(xí)方法。該方法通過仿人智能圖式理論建立感知運(yùn)動系統(tǒng)，將系統(tǒng)分為感知圖式、關(guān)聯(lián)圖式和運(yùn)動圖式，并基于主動推理建立感知圖式與運(yùn)動圖式之間的關(guān)聯(lián)。針對機(jī)器人的主動探索與主動學(xué)習(xí)過程，設(shè)計(jì)了關(guān)聯(lián)模型與認(rèn)知模塊，提出了聯(lián)合學(xué)習(xí)算法，結(jié)合主動感知進(jìn)行機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用聯(lián)合學(xué)習(xí)方法，在...

機(jī)器人磨削力控變速積分自適應(yīng)阻抗控制————作者：祁若龍;姚鳳陽;劉殿海;朱光;李論;

摘要：在復(fù)雜曲面磨削力控制過程中，工件曲率不確定性所帶來的磨削力波動會極大地影響零件表面質(zhì)量。為解決這一問題，本文結(jié)合變速積分PID（比例-積分-微分）前饋控制器和自適應(yīng)控制算法，提出了一種新的機(jī)器人力控制方法。根據(jù)6維力傳感器采集的接觸力信號和上位機(jī)傳輸回的機(jī)器人末端位置信號在線修改機(jī)器人運(yùn)動偏置量，對機(jī)器人末端進(jìn)行精準(zhǔn)的力控制，從而降低工況信息不確定性引起的力跟蹤誤差。仿真及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比表明：該方...

基于相機(jī)感知多樣代理的無監(jiān)督行人重識別————作者：郁航;范慧杰;付生鵬;陳希愛;趙立杰;

摘要：基于聚類的無監(jiān)督行人重識別通過聚類產(chǎn)生偽標(biāo)簽，并以此為每個(gè)聚類構(gòu)建單一代理。但不同相機(jī)之間的差異以及同一相機(jī)下行人不同姿態(tài)方向等導(dǎo)致的相機(jī)類內(nèi)差異使得單一代理無法充分表示整個(gè)復(fù)雜聚類，進(jìn)而影響訓(xùn)練過程和模型的性能。為此，本文提出基于相機(jī)感知多樣代理的無監(jiān)督行人重識別方法來消除相機(jī)差異和相機(jī)類內(nèi)差異，以提高類內(nèi)樣本的緊密性。相機(jī)感知多樣代理包括相機(jī)多代理和相機(jī)差異代理。其中相機(jī)多代理為每個(gè)相機(jī)類構(gòu)建...

一種基于VFOSELM-SRP的無人帆船路徑預(yù)測方法————作者：趙崢韜;趙文濤;孫朝陽;王瑾;萬兵;

摘要：無人帆船作為一種新興的海洋觀測平臺，能夠執(zhí)行長時(shí)間、大范圍和高時(shí)空分辨率的海洋觀測任務(wù)。然而，由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變且無人帆船的工作時(shí)空跨度較大，其行駛軌跡難以通過固定模型進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。針對這一現(xiàn)象，本文提出了一種基于VFOSELM-SRP（基于可變遺忘因子的在線順序極限學(xué)習(xí)機(jī)-流式隨機(jī)補(bǔ)丁）模型的路徑預(yù)測方法，旨在解決“海鷗號”自主導(dǎo)航無人帆船的路徑預(yù)測難題。該方法利用VFOSELM對無人帆船的坐...

基于觀測偏差校正的無人地面車級聯(lián)自抗擾跟蹤策略————作者：趙辰陽;李寶全;朱常富;張雪波;

摘要：無人地面車輛（UGV）在復(fù)雜外部環(huán)境下難以保持其良好的動態(tài)性能。為此，本文提出了級聯(lián)形式的偏差校正自抗擾控制策略，通過提高觀測器對擾動的估計(jì)精度來增強(qiáng)UGV控制系統(tǒng)的擾動抑制能力。首先，將廣義外部擾動與系統(tǒng)內(nèi)部擾動重構(gòu)為總擾動，并設(shè)置校正項(xiàng)以擴(kuò)展初級擾動觀測器的觀測階次。之后，為提高觀測精度，在次級擾動觀測器中對未被及時(shí)觀測出的擾動殘余值進(jìn)行估計(jì)。基于反饋線性化理論，設(shè)計(jì)了包含總擾動估計(jì)值的軌跡跟...

基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的空間機(jī)器人在軌裝配柔順控制方法————作者：武黎明;王明明;羅建軍;張大羽;梁澄汐;

摘要：為應(yīng)對空間機(jī)器人在軌裝配中裝配對象振動、機(jī)器人-結(jié)構(gòu)動力學(xué)耦合問題，改善現(xiàn)有方法參數(shù)調(diào)整困難和控制性能差等不足，提出一種結(jié)合阻抗控制與深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的模型-數(shù)據(jù)混合驅(qū)動方法，實(shí)現(xiàn)空間機(jī)器人裝配策略的高效學(xué)習(xí)。首先，建立拼接式空間望遠(yuǎn)鏡的模塊化在軌裝配場景，分析自由漂浮空間機(jī)器人和裝配對象之間的動力學(xué)耦合現(xiàn)象，并將模塊裝配問題描述為馬爾可夫決策過程。然后，以空間機(jī)器人關(guān)節(jié)阻抗控制作為先驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑯?gòu)建基于...

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