没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
温馨提示
复杂系统控制过程往往需要人综合控制系统、仿真系统,以及人在回路综合实现。构建基于多 agent 机器人系统及其实现策略,是多机器人系统研究和解决现实问题的热点。本文基于多部件综合作业机器人项目,针对不同作业机器人,提出一种异构多Agent机器人系统控制方法,此方法引入ACP理论的思想,将平行控制方法应用于机器人综合作业平台,通过人工系统与实际系统的虚实互动,使电脑的计算能力与人脑的灵活能力有效结合,实现了一个复杂系统的合理管控,为多机器人协作完成实际复杂控制系统提供了一种保证系统可靠性基础上提高效率的可供
资源推荐
资源详情
资源评论
软件 2015 年第 36 卷 第 3 期 SOFTWARE 国际 IT 传媒品牌
基金项目:
部委基金项目
513060803
作者简介:
宋玲玲
(1983
)
,女,北方工业大学计算机科学与技术硕士研究生,研究方向
:
异构多机器人系统;杨银刚
(1976
)
,男,研
究生学历,北京信息高技术研究所,研究方向
:
计算机控制
基于平行控制的异构多 Agent 机器人
系统控制方法
宋玲玲
1
,杨银刚
2
(1. 北方工业大学, 北京 100144; 2. 北京信息高技术研究所, 北京 100085)
摘 要: 复杂系统控制过程往往需要人综合控制系统、仿真系统,以及人在回路综合实现。构建基于多 agent 机器
人系统及其实现策略,是多机器人系统研究和解决现实问题的热点。本文基于多部件综合作业机器人项目,针对不同
作业机器人,提出一种异构多 Agent 机器人系统控制方法,此方法引入 ACP 理论的思想,将平行控制方法应用于机器
人综合作业平台,通过人工系统与实际系统的虚实互动,使电脑的计算能力与人脑的灵活能力有效结合,实现了一个
复杂系统的合理管控,为多机器人协作完成实际复杂控制系统提供了一种保证系统可靠性基础上提高效率的可供借鉴
的理论和实现方法。
关键词: 平行控制系统;异构;多机器人系统;控制策略
中图分类号: TP 311 文献标识码: A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.03.011
本文著录格式:宋玲玲,杨银刚. 基于平行控制的异构多 Agent 机器人系统控制方法[J]. 软件,2015,36(3):5258
A Kind of Multi-Agent System Control Method Based on Parallel Control
SONG Ling-ling
1
, YANG Yin-gang
2
(1. North China University of Technology, Beijing 100144, China; 2. Beijing High-tech
Information Institute, Beijing 100085, China)
【Abstract】: To realize the process control of complex systems often requires people integrate control-systems and
simulation systems, and interactions between people and these systems. Construction of robot system based on mul-
ti-agent and its implementation strategy is a hot spot of multi-robot system research and how to solve practical problems
with it. Based on the multi-component integrated operation robot project, according to different robots, this paper put
forward a kind of heterogeneous multi-agent robot system control method. This method introduces ACP theory, applies
parallel control method to robot operation platform. It make computer computing ability and the human brain ability of
flexible combine effectively through artificial systems interact with the actual system. So that we realize scientific con-
trol of a complex system, and provides a feasible theory and implementation method for reference for multi-agent coo-
perated to perform complex control system, this method improve efficiency on the basis of guarantee the reliability of
the system
【Key words】: parallel control system; heterogeneous; multi-agent robot system; control strategy
0 引言
随着科技的极大进步,国际交流与竞争日益增强。基于经济发展和军事航天业的需要,国内外对机器
人技术的研究越来越重视。美国、日本、韩国曾在机器人研究方面制定专门的研究计划。我国也在国家高
技术研究发展计划、国家自然科学基金、国家科技重大专项等规划中对机器人技术研究给予了极大重视
[1]
。
机器人技术是未来高技术、新兴产业发展的基础之一,对于国民经济和国防建设具有重要意义。
装配和检测机器人系统是众多机器人研究方向的一支,也是工业机器人,用于工件拆装,包括物流、
装配、测量、视觉检查、速度约束、碰撞检测等多个方面
[2]
。不仅可应用于工业生产,服务于经济建设,随
宋玲玲等:基于平行控制的异构多 Agent 机器人系统控制方法
53
《软件》杂志欢迎推荐投稿:cosoft@163.com
着技术的进步,机器人智能化、高精度、高速、网络化的特点将使其应用于日常生活,甚至航天、军事作
业等领域。目前,工业机器人广泛应用于汽车工业的点焊、弧焊、喷漆、热处理、搬运、上下料、装配、
检测等工业。在物流、码垛、食品和药品等领域,工业机器人也正逐步代替人工从事繁重枯燥的包装、码
垛、搬运等作业。但往往仅限于单一的简单作业,而随着工业产品复杂性、精密性的提高,对生产过程也
提出了更高要求。高效与成本使得装检作业机器人这种一体化,复杂控制的需求越来越突出。
不同的作业环境和需要,使得某些装检作业任务过程复杂,步骤繁琐,由单个机器人难以完成,必须
借助多个各自具有一定智能的机器人协作实现,其中运用多 Agent 相互协调配合的思路构建系统是一种业
界长期研究的热点。这种复杂任务作业机器人是由多个异构 Agent 组成的机器人系统,此系统要完成一整
套的装配和检测作业任务,必然会遇到多 Agent 间的任务分配,相互协作机制的问题
[9-12]
。在实际应用背景
中,系统与其他具有较大灵活性与自由度的机器人(比如足球机器人)不同,该机器人系统需要完成超精密的
(配合精度在 10um 级)作业需求,按照严格的操作规程完成特定的作业任务。需要极高的准确性、安全性,
同时要保障一定的高效性。另外,这一复杂系统涉及到系统控制、计算机、仿真、人工智能等学科知识,
难以用单一的控制软件来全面刻画与实现。目前的多 Agent 系统大都是控制系统与仿真系统分离,本文在
多 Agent 系统中引入平行控制的思想,将实际作业系统与人工系统融合,通过实际与人工之间的虚实互动,
以平行执行的方式对装检系统的运行进行有效地控制和管理
[3,6]
。
1 平行控制
1.1 ACP 方法
ACP 方法中,A 是指人工系统(Artificial Systems), C 是指计算
实验(Computing Experiments), P 是指平行执行(Parallel Execution)。
ACP 是指人工社会、计算实验、平行执行的有机组合
[4]
,即:
ACP = Artificial societies + Computational experiments + Parallel
execution
ACP 方法是将人工的虚拟空间 Cyberspace 变成我们解决复杂
问题的新的另一半空间,同自然的物理空间一起构成求解“复杂系
统方程”的完整的“复杂空间”。ACP 方法分三步完成:首先,利用
个人工社会或人工系统对复杂系统进行建模;一定意义下,可以把人工社会看成是科学“游戏”,就是用类
似计算机“游戏”的技术来建模;然后,利用计算实验对复杂系统进行分析和评估;一旦有了针对性的人工
社会,我们就可以把人的行为、社会的行为放到计算机里面,把计算机编程一个实验室,进行“计算实验”,
通过“实验”来分析复杂系统的行为,评估期可能的后果;最后,将实际社会与人工社会并举,通过实际与
人工之间的虚实互动,以平行执行的方式对复杂系统的运行进行有效地控制和管理。
1.2 平行控制
平行控制是在 ACP 方法的基础上,实现实际物理过程与人工计算过程之间的平行交互,即 Physical vs.
Cyber 系统之间的 Parallel
[3-5]
。如图 1 所示,平行控制是将实际问题向虚拟空间扩充之后,通过虚实互动完
成控制任务的一种解决问题的方式。
图 2 平行控制系统
平行控制思想的核心就是针对复杂系统,构造其实际系统与人工系统并行互动的平行系统,目标是使
实际系统趋向人工系统,进行借助人工系统使复杂问题简单化,以此实现复杂系统的控制与管理。裝检作
图 1 Complex spaces
剩余6页未读,继续阅读
资源评论
weixin_38696922
- 粉丝: 3
- 资源: 929
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功