多機器人系統

全書共分11章。第1章介紹多機器人系統研究的發展概況以及幾種典型的多機器人系統；第2章主要介紹多機器人系統的特點、主要研究內容、設計方法及與其密切相關的可借鑑的研究領域；第3章介紹多機器人系統體系結構；第4章介紹學習的有關理論和方法；第5章介紹幾種多機器人避碰規劃的方法；第6章介紹多機器人系統實現隊形形成和隊形控制的方法，以及實現目標搜索和目標圍捕的方法；第7章介紹機器人間信息的共享和地圖構建；第8，9章分別從仿真系統設計和多仿生機器魚實驗系統設計的角度論述如何實現多機器人系統；第10章通過船舶製造業中的一個工程應用實例，説明多機器人系統的實現；第11章介紹多機器人系統研究工作和實際應用中尚需解決的關鍵技術問題、基礎理論問題及其發展趨勢和應用展望。

本書主要供研究人員、工程技術人員開展多機器人系統理論與應用研究工作時參考，也可作為研究生在多機器人系統方面的課程參考讀物。 ^[2] 

本書共分11章

第1章：介紹多機器人系統研究的發展概況以及幾種典型的多機器人系統；

第2章：主要介紹多機器人系統的特點、主要研究內容、設計方法及與其密切相關的可借鑑的研究領域；

第3章：介紹多機器人系統體系結構；

第4章：介紹學習的有關理論和方法；

第5章：介紹幾種多機器人避碰規劃的方法；

第6章：介紹多機器人系統實現隊形形成和隊形控制的方法，以及實現目標搜索和目標圍捕的方法；

第7章：介紹機器人間信息的共享和地圖構建；

第8章：分別從仿真系統設計的角度論述如何實現多機器人系統；

第9章：多仿生機器魚實驗系統設計的角度論述如何實現多機器人系統；

第10章：通過船舶製造業中的一個工程應用實例，説明多機器人系統的實現；

第11章：介紹多機器人系統研究工作和實際應用中尚需解決的關鍵技術問題、基礎理論問題及其發展趨勢和應用展望。

本書主要供研究人員、工程技術人員開發多機器人系統理論與應用研究工作時參考，也可作為研究生在多機器人系統方面的課程參考讀物。

第1章緒論

1.1多機器人系統研究的發展

1.2一引起典型的多機器人系統

1.2.1羣智能機器人系統

1.2.2自重構機器人系統

1.2.3協作機器人系統

1.2.4機器人足球賽

1.3小結

第2章多機器人系統中的基本問題

2.1引言

2.2多機器人系統研究的主要內容

2.2.1羣體體系結構

2.2.2感知

2.2.3通信

2.2.4學習

2.2.5協調協作機制

2.3多機器人系統的設計

2.3.1設計方法及其流程

2.3.2需要考慮的因素

2.4相關的研究領域

2.4.1控制理論

2.4.2複雜系統科學

2.4.3人工智能理論

2.5小結

第3章多機器人系統體系結構

3.1引言

3.2機器人體系結構

3.2.1傳統結構

3.2.2包容式結構

3.2.3反應式控制結構

3.2.4分層遞階式體系結構

3.2.5混合式體系結構

3.3面向多機器人系統的機器人體系結構

3.3.1ALLIANCE結構

3.3.2面向多機器人協作系統的一種分層式控制體系結構

3.3.2.1體系結構設計

3.3.2.2機器人基本模型的建立

3.3.2.3MRCS實例分析

3.3.3基於行為的混合分層體系結構

3.3.4面向多機器人系統任務級協作的機器人控制體系結構

3.3.4.1任務級協作

3.3.4.2具體設計

3.3.5基於多DSP並行處理的混合式體系結構3.4小結

第4章多機器人系統中機器人的學習

4.1引言

4.2行為控制參數的學習

4.2.1基於遺傳算法的行為控制參數學習4.2.1.1遺傳算法

4.2.1.2基於參數學習的多機器人協作避碰4.2.1.3多機器人隊形控制的行為參數學習

4.2.2基於案例的空間時間揄的行為參數學習

4.3匯款單強式學習

4.3.1基本概念

4.3.2增中函數分類

4.3.3優化模型

4.3.4學習算法

4.3.4.1探索策略

4.3.4.2算法介紹

4.3.5算法收斂度量評價

4.3.6增強學習舉例_搜索任務

4.4學習分類器系統

4.4.1基本的LCS方法

4.4.2改進的LCS方法

4.4.3仿零點實驗及其結果

4.5小結第5章多機器人避碰規劃

5.1引言

5.2基於行為的避碰規劃

5.2.1Avoid_obstacle行為設計

5.2.2Follow_wall行為設計

5.2.3Avoid_robot行為設計

5.3交通規則法

5.3.1規則的建立

5.3.2利用交通規則的多機器人系統示例

5.4基於協商和意願強度的避碰規劃

5.4.1基本行為設計

5.4.2意願強度與磋商策略

5.4.3基於意願強度的多移動機器人協調的實現

5.4.4仿零點結果

5.5小結

第6章多機器人隊形問題研究

6.1引言

6.2隊形形成問題

6.3隊形控制問題

6.4未知環境下多機器人隊形控制的研究

6.4.1機器人結構設計

6.4.1.1動態障礙物預測模塊

6.4.1.2行為庫

6.4.1.3控制參數產生函數模塊

6.4.1.4決策模塊

6.4.2仿真

6.5動態環境下多移動機器人協作圍捕

6.5.1圍捕任務

6.5.2圍捕行為

6.5.3任務建模

6.5.4機器人策略設計

6.5.5Invader策略設計

6.5.6仿真實驗

6.6小結第7章多機器人系統信息融合與環境構建

7.1引言

7.2信息融合

7.3環境構建

7.4多機器人協作與信息融合在地圖構建中

7.4.1機器人傳感器模型

7.4.2基於Dempster_Shafer證據推理理論的信息融合

7.4.2.1基本定義和傳感信息融合

7.4.2.2多機器人系統傳感信息融鴿民地圖構建

7.4.3地圖構建過程中的多機器人協作

7.4.4仿真結果

7.5環境探測策略

7.5.1多機器人協作地圖構建的動態分區法7.5.1.1基本行為設計

7.5.1.2多機器人構建未知環境地圖的算法7.5.1.3分區算法

7.5.1.4仿真結果

7.5.2基於虛擬力的探測算法

7.5.2.1算法描述

7.5.2.2仿真實驗

7.6小結

第8章多機器人仿真系統

8.1引言

8.2TeamBots

8.3SoccerServer

8.4MissionLab

8.5MultiSim仿真系統

8.5.1仿零點系統的總體設計

8.5.2面向對象的建模

8.5.3仿真平台MultiSim的對象模型

8.5.4仿真平台MultiSim的動態模型

8.5.5仿零點平台MultiSim的功能模型

8.5.6仿真系統介紹

8.5.7仿真實驗舉例

8.6MultiSim多機器人仿真系統

8.7小結

第9章多仿生機器魚系統

9.1引言

9.2系統體系結構

9.3仿生機器魚的設計

9.3.1仿生機器魚的設計原則及步驟

9.3.2魚類遊動的運動學模型簡化

9.3.3運動學模型的數值仿真

9.3.4仿生機器魚的設計與實現

9.3.4.1機器魚的基本結構

9.3.4.2控制系統和控制性能

9.4視覺子系統的設計與實現

9.4.1視覺子系統的框架及工作過程

9.4.2基於顏色信息的圖像識別算法

9.4.3並行圖像處理方法及實現

9.4.4視覺子系統的圖像處理效果

9.5仿生機器魚運動控制與路徑規劃算法

9.5.1速度控制算法

9.5.2遊動方向控制算法

9.5.3點到點（PTP）控制算法

9.5.4基於改進的DT方法的路徑規劃

9.5.5實驗結果

9.6多仿生機器魚協調的行為設計及行為策略

9.6.1機器魚的基本行為設計

9.6.2基於行為選擇機制的策略

9.6.3多仿生機器魚系統實驗

9.7系統的集成與實現

9.8小結

第10章多機器人協調搬運、焊接系統

10.1引言

10.2用於對中合攏的多機器人系統平台

10.2.1機器人結構

10.2.2多機器人協調系統結構及協調行為

10.2.3對中合攏工藝

10.2.4系統逆運動學分析

10.3用於環縫焊接的多機器人平台

10.3.1機器人結構

10.3.2多機器人焊接平台結構及協調行為

10.3.3操作圓柱形船體模埠逆運動學分析

10.4環縫焊接中多機器人系統防軸竄控制

10.4.1軸向竄動產生的機理

10.4.2多機器人焊接平台防竄方法10.4.2.1船體模塊軸向竄動模型

10.4.2.2用於防竄的多機器人系統自抗擾控制器

10.4.2.3防竄系統的控制與仿真

10.5環縫焊接多機器人系統的載荷分配

10.5.1壓力平衡要求

10.5.2基於典型模擬電路物非線性規劃方法

10.5.3多機器人系統載荷分配方法10.5.3.1船體模塊軸一端偏重

10.5.3.2船體模塊軸一側偏重

10.5.3.3船體模塊一端、一側同時偏重10.5.4仿真

10.6模塊化造船中多機器人控制系統的實現

10.6.1多機器人協調系統硬件結構10.6.1.1硬件系統總體結構

10.6.1.2高精度的液壓伺服系統

10.6.2多機器人協調系統軟件設計10.6.2.1上位機制控制軟件設計10.6.2.2下位機控制軟件設計

10.7小結

第11章多機器人系統的研究與應用展望

參考文獻