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基于改进Bytetrack的群体机器人跟踪算法
1
作者 李正龙 雷斌 +1 位作者 蒋林 唐雄 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期107-111,共5页
针对群体机器人在实际跟踪场景中常常受到遮挡、目标密集、尺度变换等因素的影响导致漏检、轨迹中断和ID频繁跳变等问题,基于Bytetrack跟踪算法,改进了卡尔曼滤波的状态变量,提出了噪声尺度自适应卡尔曼算法(NASA-Kalman),并在卡尔曼滤... 针对群体机器人在实际跟踪场景中常常受到遮挡、目标密集、尺度变换等因素的影响导致漏检、轨迹中断和ID频繁跳变等问题,基于Bytetrack跟踪算法,改进了卡尔曼滤波的状态变量,提出了噪声尺度自适应卡尔曼算法(NASA-Kalman),并在卡尔曼滤波中引入加速度参数(AMA)提高跟踪的准确性。实验表明,在MOTA、MOTP方面相较于原算法均有所提高。为了进一步验证跟踪算法的有效性,在MOT20数据集上对算法进行了评估,在MOTA、MOTP方面分别提高了0.65%和1.26%。 展开更多
关键词 群体机器人 目标跟踪 卡尔曼滤波 加速度参数
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虚拟信息素在群体机器人防拥堵中的研究
2
作者 陈明 雷斌 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期125-129,共5页
为解决群体机器人导航时的拥堵问题,在分析防拥堵方案的基础上,借鉴蚁群算法以及蚂蚁觅食行为,提出了一种基于虚拟信息素的分布式协调算法,使用概率有限状态机协调机器人以避免拥堵。开发了一套群体机器人实验系统与实验平台,使用自主... 为解决群体机器人导航时的拥堵问题,在分析防拥堵方案的基础上,借鉴蚁群算法以及蚂蚁觅食行为,提出了一种基于虚拟信息素的分布式协调算法,使用概率有限状态机协调机器人以避免拥堵。开发了一套群体机器人实验系统与实验平台,使用自主研发的群体机器人对算法进行验证分析。结果表明,该算法能使群体机器人实现更高效、更平滑的导航,算法具有可靠性和实用价值,为应用于实际场景、解决拥堵问题提供了参考依据。 展开更多
关键词 群体机器人 虚拟信息素 拥堵 交通流
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基于阵列式发射模组的群体机器人动态无线供电路径规划研究
3
作者 张欣 李春智 +2 位作者 薛明 李方洲 倪豪 《电测与仪表》 北大核心 2023年第7期168-175,共8页
群体机器人可依靠群智能有效分工协作完成复杂和大规模任务,在物流、制造、交通和军事等领域有极大的应用价值。然而,目前已有电能补给方式均无法满足其持续不间断充电的需求,导致强大的协同工作能力得不到充分发挥。为此,提出一种基于... 群体机器人可依靠群智能有效分工协作完成复杂和大规模任务,在物流、制造、交通和军事等领域有极大的应用价值。然而,目前已有电能补给方式均无法满足其持续不间断充电的需求,导致强大的协同工作能力得不到充分发挥。为此,提出一种基于阵列式发射模组的群体机器人动态无线充电方式,可为群体机器人工作过程中实时供给电能。分析了机器人动态无线充电过程中效率和功率的波动特性,以充电效率最优为目标,提出一种带有惩罚机制改进的蚁群算法以及协同工作模式,并应用于群体机器人协同动态无线充电系统。最后,进行仿真实验,验证了所提出的方法可实现群体机器人在动态无线充电过程中稳定可靠协同工作。文中的研究对群体智能的研究具有极大的促进作用。 展开更多
关键词 群体机器人 阵列式发射模组 动态无线充电 改进的蚁群算法 协同工作模式
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基于WHD-CRM的群体机器人故障检测
4
作者 张崇明 张磊 +2 位作者 张雅暄 朱燕飞 李传江 《上海师范大学学报（自然科学版）》 2023年第2期224-230,共7页
使用交叉调节模型(CRM)进行故障检测,是一种重要的基于人工免疫模型的群体机器人故障检测方法.针对CRM在不同群体行为下,检测群体机器人故障通用性受限的问题,通过研究行为特征在不同群体行为下的影响力等级,提出了使用加权汉明距离的... 使用交叉调节模型(CRM)进行故障检测,是一种重要的基于人工免疫模型的群体机器人故障检测方法.针对CRM在不同群体行为下,检测群体机器人故障通用性受限的问题,通过研究行为特征在不同群体行为下的影响力等级,提出了使用加权汉明距离的交叉调节模型(WHD-CRM).相比于CRM,WHD-CRM对不同群体行为的机器人行为特征赋予了不同的权值,获得了更加精确的中间结果(亲和力值),进而提高了各类群体行为下检出故障机器人的概率.实验结果表明:相比于使用原始CRM,WHD-CRM的故障检测率提高了13%. 展开更多
关键词 加权汉明距离(WHD) 交叉调节模型(CRM) 行为特征 故障检测 群体机器人
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基于松散偏好规则的群体机器人系统自组织协作围捕 被引量：20
5
作者 黄天云 陈雪波 +2 位作者 徐望宝 周自维 任志勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期57-68,共12页
针对群体机器人协作围捕,提出了一种基于松散偏好规则的自组织方法.首先给出了个体机器人的自由运动模型和围捕行为的数学描述.通过对围捕行为的分解,构造松散偏好规则来使个体机器人在自组织运动过程中相互协调最终形成理想的围捕队形... 针对群体机器人协作围捕,提出了一种基于松散偏好规则的自组织方法.首先给出了个体机器人的自由运动模型和围捕行为的数学描述.通过对围捕行为的分解,构造松散偏好规则来使个体机器人在自组织运动过程中相互协调最终形成理想的围捕队形.在此基础上,设计了个体自组织运动控制器.最后运用Lyapunov稳定性定理证明系统的稳定性.仿真和实验结果表明,本文给出的自组织方法对于群体机器人协作围捕是行之有效的. 展开更多
关键词 群体机器人 自组织 协作围捕 队形控制 Leader涌现
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动态阻尼环境下多领导者群体机器人系统协同跟踪控制 被引量：15
6
作者 刘宗春 田彦涛 李成凤 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期385-393,共9页
研究了动态阻尼环境下具有多个领导者的群体机器人系统的协同跟踪问题.利用蚁群算法规则根据个体周围邻居的局部跟踪情况和领导者的需求信息确定自己的跟踪目标,实现了群体按照领导者需求分裂成不同大小的子群体进行跟踪的目的.提出了... 研究了动态阻尼环境下具有多个领导者的群体机器人系统的协同跟踪问题.利用蚁群算法规则根据个体周围邻居的局部跟踪情况和领导者的需求信息确定自己的跟踪目标,实现了群体按照领导者需求分裂成不同大小的子群体进行跟踪的目的.提出了模糊自适应整定控制器参数的方法,使群体机器人系统克服环境中动态阻尼的影响.仿真结果验证了上述方法的有效性. 展开更多
关键词 群体机器人系统 多领导者 蚁群算法 阻尼环境 协同控制
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基于社会势场的群体机器人聚集队形控制 被引量：7
7
作者 杨永明 田彦涛 +1 位作者 陶军 尹香花 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1106-1110,共5页
将社会势场与基于行为控制相结合,使得群体机器人形成聚集队形,避开未知环境中的障碍物并到达目标区域。设置了两类阈值,以减少机器人在均衡位置的抖动,提高群体机器人向目标区域趋近的速度;提出了柔性社会势场机制,以提高机器人的避障... 将社会势场与基于行为控制相结合,使得群体机器人形成聚集队形,避开未知环境中的障碍物并到达目标区域。设置了两类阈值,以减少机器人在均衡位置的抖动,提高群体机器人向目标区域趋近的速度;提出了柔性社会势场机制,以提高机器人的避障效率。个体机器人根据局部感知自主产生队形控制向量,因此该队形控制策略具有良好的可扩展性。仿真实验表明了队形控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 群体机器人 社会势场 队形控制 基于行为控制
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群体机器人研究的现状和发展 被引量：14
8
作者 张海英 刘祚时 林桂娟 《电子技术应用》 北大核心 2004年第2期1-3,共3页
随着机器人的应用方式由部件式单元应用向系统式应用方向发展,群体机器人系统的研究越来越受到更多学者的重视。本文概述了群体机器人技术的发展历程,并对该领域内的主要研究内容作了简单的分析和介绍,提出了未来群体机器人系统的几个... 随着机器人的应用方式由部件式单元应用向系统式应用方向发展,群体机器人系统的研究越来越受到更多学者的重视。本文概述了群体机器人技术的发展历程,并对该领域内的主要研究内容作了简单的分析和介绍,提出了未来群体机器人系统的几个重要研究方向。 展开更多
关键词 群体机器人 通信 系统控制 系统冲突
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群体机器人觅食任务Eulerian建模与分析 被引量：4
9
作者 梅昊 田彦涛 祖丽楠 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期113-118,共6页
为了提高觅食任务性能,根据蚂蚁觅食原理引入了觅食概率的概念,机器人按照该概率决定是否离开Home区域,通过改变该概率值来调整环境中机器人的数量。为了研究觅食概率对系统性能的影响,利用Eulerian数学建模方法建立了觅食任务模型,并... 为了提高觅食任务性能,根据蚂蚁觅食原理引入了觅食概率的概念,机器人按照该概率决定是否离开Home区域,通过改变该概率值来调整环境中机器人的数量。为了研究觅食概率对系统性能的影响,利用Eulerian数学建模方法建立了觅食任务模型,并通过仿真实验分析了觅食概率对系统整体性能的影响。实验结果表明:觅食概率越大,环境中机器人数量越增加,机器人之间的干扰也增加,从而降低系统性能。最后通过实验分析给出了觅食概率与环境中任务数量以及机器人数之间的大致关系。 展开更多
关键词 人工智能 群体机器人系统 Eulerian数学建模 觅食任务
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模块化群体机器人构型分析与自组装控制 被引量：8
10
作者 魏洪兴 王田苗 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第13期100-108,共9页
源于社会性昆虫的自组织原理,自组装为群体机器人的协作提供了有效的行为模式。提出一种分布式自组装控制方法,并基于自主开发的新型自组装模块化机器人Sambot进行试验研究。采用构型连接状态表的方法对多个Sambot组成的集合体机器人的... 源于社会性昆虫的自组织原理,自组装为群体机器人的协作提供了有效的行为模式。提出一种分布式自组装控制方法,并基于自主开发的新型自组装模块化机器人Sambot进行试验研究。采用构型连接状态表的方法对多个Sambot组成的集合体机器人的运动构型进行描述与分析,建立运动构型库。提出一种由种子机器人、对接机器人与连接机器人组成的分布式自组装系统,其中种子与连接机器人决定自组装规则,并控制构型增长;对接机器人没有任何目标构型与全局坐标信息,采用基于行为的控制器,实现与种子及连接机器人的的自主对接。用5个Sambot机器人成功演示了典型蛇型与4足构型的自组装试验,验证了控制算法的有效性。 展开更多
关键词 群体机器人 模块化机器人 自组装 分布式控制
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基于领导者的群体机器人编队及导航控制 被引量：4
11
作者 陈浩 雷斌 高全杰 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期219-223,共5页
介绍了基于领导者的群体机器人一致性方法,在此基础上提出一种群体机器人编队及导航控制方法。该方法采用分层控制策略,即控制系统分为目标层、领导层和跟随层。将目标层中目标点的位置信息发送给领导者,采用位置一致性算法使领导者朝... 介绍了基于领导者的群体机器人一致性方法,在此基础上提出一种群体机器人编队及导航控制方法。该方法采用分层控制策略,即控制系统分为目标层、领导层和跟随层。将目标层中目标点的位置信息发送给领导者,采用位置一致性算法使领导者朝目标运动;与此同时,领导者将其状态信息发送给跟随层中的跟随者,采用基于领导者的群体机器人编队控制方法,使跟随者与领导者保持一定的队形朝着目标运动。该方法可针对由多个子集构成的群体机器人系统进行导航。通过计算机仿真和群体机器人实验平台验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 群体机器人 多智能体 一致性 领导者 编队 导航 分层控制
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动态环境下群体机器人同步的分布式控制 被引量：2
12
作者 杨茂 李成凤 田彦涛 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期497-502,共6页
针对群体机器人系统的动力学模型中动态环境下的同步问题,利用个体之间的相互距离提出了连接矩阵的方法,设计了基于局部信息交互的分布式控制器,并利用Barbalat引理进行了稳定性分析。该控制器无论是在切换拓扑还是固定拓扑关系下,都能... 针对群体机器人系统的动力学模型中动态环境下的同步问题,利用个体之间的相互距离提出了连接矩阵的方法,设计了基于局部信息交互的分布式控制器,并利用Barbalat引理进行了稳定性分析。该控制器无论是在切换拓扑还是固定拓扑关系下,都能够使得系统中的所有个体在动态环境下收敛至同一速度。仿真试验结果表明,该控制器能有效地实现群体机器人的同步。 展开更多
关键词 机器人技术 群体机器人 分布式控制 稳定性分析 同步
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基于WSN的群体机器人实验平台设计 被引量：1
13
作者 宋威 李文锋 +1 位作者 雷斌 孙俊 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期345-349,共5页
无线传感器网络和群体机器人的是当今研究的热点问题.移动机器人和无线传感器网络相结合,可以扩展机器人的感知空间,增强机器人的通信和交互能力.针对群体机器人的特点,结合无线传感器网络较强的感知能力和通信能力,开发了一套基于WSN... 无线传感器网络和群体机器人的是当今研究的热点问题.移动机器人和无线传感器网络相结合,可以扩展机器人的感知空间,增强机器人的通信和交互能力.针对群体机器人的特点,结合无线传感器网络较强的感知能力和通信能力,开发了一套基于WSN的群体机器人实验系统.设计了适用于群体机器人实验的通信系统,制定了一套适用于群体机器人实验的通信协议,并提出了基于WSN的群体机器人相对定位方法.通过对群体机器人一致性实验,验证了系统的实时性和有效性. 展开更多
关键词 群体机器人 WSN 通信 相对定位
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基于区域分工机制的异构群体机器人觅食任务数学分析 被引量：2
14
作者 杨永明 田彦涛 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1396-1401,共6页
根据机器人的能力进行区域分工,以提高群体机器人系统的觅食效率。为了系统研究异构群体机器人执行觅食任务时的群体行为,以比率方程为基础,构建了觅食任务的数学模型。并利用该模型,定量分析了机器人的数量及性能对觅食任务完成时间的... 根据机器人的能力进行区域分工,以提高群体机器人系统的觅食效率。为了系统研究异构群体机器人执行觅食任务时的群体行为,以比率方程为基础,构建了觅食任务的数学模型。并利用该模型,定量分析了机器人的数量及性能对觅食任务完成时间的影响。通过对数学模型的分析得出:外部机器人数增加时,外部机器人之间的干涉作用将减少觅食任务完成时间的改进;随着内部机器人与食物相遇率的提高,觅食任务完成时间的改进不断降低。 展开更多
关键词 自动控制技术 群体智能 群体机器人系统 数学模型 觅食任务
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群体机器人合作觅食任务数学模型的建立与分析 被引量：1
15
作者 杨永明 田彦涛 +1 位作者 洪伟 梅昊 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期546-551,共6页
根据个体机器人的宏观状态转换,提出合作觅食任务的数学模型.该数学模型由微分比率方程组构成,能够描述群体行为的动态特征,并分析合作觅食任务效益随等待时间的变化情况.仿真实验表明,该数学模型的预测结果与仿真实验数据可以较好地吻合.
关键词 群体机器人 数学模型 觅食任务
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基于软控制的群体机器人迁徙行为研究 被引量：1
16
作者 李成凤 田彦涛 杨茂 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2010年第5期453-458,共6页
为实现群体机器人迁徙系统的速度可控,研究了在软控制的干预下使群体达到期望速度的方法。在基于局部信息交互的分布式系统中引入软控制干预群体的运动形式,在不改变群体局部规则的情况下,实现速度可控的群体迁徙。利用代数图论和LaSall... 为实现群体机器人迁徙系统的速度可控,研究了在软控制的干预下使群体达到期望速度的方法。在基于局部信息交互的分布式系统中引入软控制干预群体的运动形式,在不改变群体局部规则的情况下,实现速度可控的群体迁徙。利用代数图论和LaSalle不变原理,分析了该系统在软控制干预下的稳定性,并进行了仿真实验。实验结果表明,该控制策略能有效地实现稳定的群体迁徙行为。 展开更多
关键词 群体机器人 迁徙 软控制 稳定性分析
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群体机器人同步问题的分布式协同控制及优化 被引量：1
17
作者 杨茂 李成凤 田彦涛 《智能系统学报》 2010年第3期247-253,共7页
主要研究群体机器人系统协同适应性,通过局部信息交互下的分布式控制实现群体对复杂环境的适应.以同步现象为研究对象,结合虚拟力、最近邻居原则以及环境因素,提出了一种可以解释该现象的分布式控制器.并证明该控制器能够使所有的群体... 主要研究群体机器人系统协同适应性,通过局部信息交互下的分布式控制实现群体对复杂环境的适应.以同步现象为研究对象,结合虚拟力、最近邻居原则以及环境因素,提出了一种可以解释该现象的分布式控制器.并证明该控制器能够使所有的群体成员在误差允许的范围内收敛到一个共同速度,其优点是仅需要局部信息就能够实现稳定的群体行为.此外,在上述分布式控制器设计的基础上进行了参数优化,利用粒子群优化算法实现能量消耗最少的目标.通过仿真实验验证了控制器及算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 群体机器人 同步 协同控制 分布式控制器 粒子群优化算法
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田间群体机器人主要研究内容及方向 被引量：1
18
作者 张增林 李向辉 徐锋莉 《农机化研究》 北大核心 2005年第6期6-8,共3页
多机器人协调是设计者给定一些任务,多机器人系统在事先设计的协调原理的基础上展示出协调的行为,以提高整个系统的效用。一个相互协调的多机器人系统有着单个机器人系统所无法比拟的优势。为此,结合多机器人协调的研究现状,论述了田间... 多机器人协调是设计者给定一些任务,多机器人系统在事先设计的协调原理的基础上展示出协调的行为,以提高整个系统的效用。一个相互协调的多机器人系统有着单个机器人系统所无法比拟的优势。为此,结合多机器人协调的研究现状,论述了田间群体多移动机器人协调系统的主要研究内容,并指出目前迫切需要开展的研究工作。 展开更多
关键词 农业工程 田间群体机器人 综述 协调 移动
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群体机器人研究综述 被引量：2
19
作者 顾俊 张宇 樊东 《化工自动化及仪表》 CAS 2018年第2期95-99,共5页
介绍自然界群体的合作和群体智能,总结群体机器人技术的定义和特点,给出群体机器人技术的应用范围,并列举群体机器人的建模方法和仿真平台。
关键词 群体机器人 群智能 定义 特点 建模 仿真
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基于博弈论的群体机器人围捕策略研究 被引量：1
20
作者 杨萍 魏征 李春玲 《机械制造》 2014年第5期5-7,共3页
为了提高群体机器人围捕效率,在博弈论框架下对群体机器人围捕行为进行研究,将围捕者与围捕目标之间的行为确定为2个局中人的博弈行为。建立博弈模型,并分析了影响围捕行为中博弈双方走步策略的要素。对群体机器人围捕策略进行优化,并... 为了提高群体机器人围捕效率,在博弈论框架下对群体机器人围捕行为进行研究,将围捕者与围捕目标之间的行为确定为2个局中人的博弈行为。建立博弈模型,并分析了影响围捕行为中博弈双方走步策略的要素。对群体机器人围捕策略进行优化,并提出了基于博弈论的策略选择算法。通过仿真实验表明,所建模型和算法在群体机器人围捕策略研究中的可行性和优越性。 展开更多
关键词 群体机器人 博弈论 围捕策略
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