基金項(xiàng)目：國(guó)家計(jì)委211工程資助項(xiàng)目（2102⑴2⑴1）、江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（bk2002405）。
智能機(jī)器人系統(tǒng)通常由若干個(gè)專門的既有分工又有合作、既有協(xié)調(diào)又有競(jìng)爭(zhēng)的子系統(tǒng)組成。用傳統(tǒng)的集中控制或分層控制方式1術(shù)1341的出現(xiàn)為設(shè)計(jì)復(fù)雜智能控制系統(tǒng)提供了新的思路，其中心思想是將大的復(fù)雜系統(tǒng)分解為小的、相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)。依賴這些子系統(tǒng)彼此之間的競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作來完成高智能化作業(yè)任務(wù)。suehiro151提出了一種將傳感器數(shù)據(jù)空間平滑地映射到機(jī)器人驅(qū)動(dòng)空間的集成多種控制方案的機(jī)器人控制方法。zhang161在雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)裝配和人/機(jī)器人協(xié)調(diào)操作中應(yīng)用了多智能體技術(shù)以完成交互裝配作業(yè)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的開發(fā)工具并且提出了一個(gè)傳感/執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。
本的多智能體分布式控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由分布式黑板加以協(xié)調(diào)組織，而每個(gè)智能體的局部黑板存放局部知識(shí)和信息。系統(tǒng)分布式黑板結(jié)構(gòu)如所示。
由全局黑板負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)度。黑板監(jiān)控功能主要監(jiān)控管理黑板數(shù)據(jù)的添加、修改等操作以及根據(jù)數(shù)據(jù)的變化激活相應(yīng)的智能體。調(diào)度功能負(fù)責(zé)根據(jù)智能體競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)先級(jí)調(diào)度各智能體。本系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)的需要確定優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)由高到低依次為：反射行為、飽和約束、運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)約束、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制。在系統(tǒng)運(yùn)行中，根據(jù)事件發(fā)生的頻率來對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)整。
在如所示的體系結(jié)構(gòu)中，智能體之間協(xié)調(diào)一致地完成整體作業(yè)任務(wù)，同時(shí)各智能體完成自己的局部任務(wù)。根據(jù)系統(tǒng)總體要求，作者規(guī)劃出下列不同功能的智能體：人機(jī)接口智能體亦稱用戶界面智能體。
通過該智能體，可以改變機(jī)器人工作環(huán)境或?qū)崿F(xiàn)操作員直接控制機(jī)器人；同時(shí)，人機(jī)接口為設(shè)定機(jī)器人控制等多項(xiàng)優(yōu)化參數(shù)提供了入口；還可可視化地顯示機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行情況，以便操作員對(duì)機(jī)器人的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)視。
三維視覺感知智能體通過視覺系統(tǒng)將外部視覺信息轉(zhuǎn)換為任務(wù)信息和環(huán)境信息。同時(shí)，該智能體通過對(duì)特征的檢測(cè)來確定頭部運(yùn)動(dòng)參數(shù)，使三維立體視覺系統(tǒng)內(nèi)外部參數(shù)得到合理調(diào)節(jié)以攝取高質(zhì)量的圖像信息。
系統(tǒng)實(shí)時(shí)規(guī)劃智能體通過對(duì)系統(tǒng)中所有的局部解進(jìn)行綜合以形成最終的滿足系統(tǒng)要求的最優(yōu)解。該智能體通過取得左/右手運(yùn)動(dòng)規(guī)劃智能體的解解通過驅(qū)動(dòng)飽和約束和雙臂運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)約束來調(diào)節(jié)以得到雙臂7個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)速度和關(guān)節(jié)加速度的全局最優(yōu)解。
數(shù)據(jù)廉4雄板系統(tǒng)中整個(gè)多智能體控制系統(tǒng)blis該智能體不罪s以生成目標(biāo)的位姿數(shù)據(jù)，還let操作目標(biāo)模型智能體該智能體主要完成如何選取適當(dāng)?shù)膱D像和模型特征正確描述目標(biāo)以及如何有效地跟蹤特征以達(dá)到跟蹤目標(biāo)的目的。這ba1提供從wnowalm丨到實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等1定的裝配任務(wù)（如r所示以確定機(jī)器人末端執(zhí)行器的位姿。同時(shí)，該智能體還需要完成機(jī)器人本體位置、工作環(huán)境中的障礙等目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定。
驅(qū)動(dòng)飽和約束智能體該智能體171根據(jù)關(guān)節(jié)電機(jī)的機(jī)械特性和電機(jī)在實(shí)際工作中的狀態(tài)的反饋信號(hào)（如電流和轉(zhuǎn)速）來確定電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，然后采用一定的自適應(yīng)規(guī)則來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度。該智能體輸出為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)系數(shù)系列。
左/右手運(yùn)動(dòng)規(guī)劃智能體該智能體根據(jù)已知目標(biāo)位姿信息或用戶下達(dá)的任務(wù)，并結(jié)合環(huán)境信息（工作空間的障礙，另一機(jī)械臂各關(guān)節(jié)信息等），依據(jù)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法18，進(jìn)行機(jī)器人各關(guān)節(jié)的位置、速度和加速度規(guī)劃；系統(tǒng)執(zhí)行失敗后，該智能體重新進(jìn)行規(guī)劃。智能體規(guī)劃結(jié)果保存到局部黑板中，供系統(tǒng)實(shí)時(shí)規(guī)劃智能體進(jìn)行綜合決策規(guī)劃。
頭部運(yùn)動(dòng)控制智能體根據(jù)三維視覺感知智能體確定的頭部調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行頭部運(yùn)動(dòng)控制。該智能體需要和感知智能體多次交互才能使視覺系統(tǒng)調(diào)整到一個(gè)合理的內(nèi)外部參數(shù)。
左/右手運(yùn)動(dòng)控制智能體將黑板中存放的全局規(guī)劃結(jié)果轉(zhuǎn)換成控制命令，并傳送給關(guān)節(jié)伺服控制器來完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制，或完成用戶提出的控制操作。同時(shí)，通過位置編碼器將關(guān)節(jié)角實(shí)際值傳送到黑板。
雙臂運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)約束智能體當(dāng)機(jī)器人雙臂所夾持的軸孔零件發(fā)生接觸或進(jìn)入裝配階段，該智能體被激活。這時(shí)，機(jī)器人左/右手運(yùn)動(dòng)規(guī)劃智能體聯(lián)合該智能體進(jìn)行整體運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。陳建平191和zheng110對(duì)雙臂機(jī)器人裝配零件的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了深入研究。
反射行為智能體該智能體負(fù)責(zé)處理避障、突發(fā)事件和危險(xiǎn)情況下機(jī)器人的一些行為。當(dāng)條件滿足后，該智能體被“激活”，并作出快速的決策，并將決策結(jié)果直接通知左右手運(yùn)動(dòng)控制智能體。
3軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的互操作性是分布式對(duì)象技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的核心要求，業(yè)界普遍接受且最具有代表性的分布式對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)有2種，即對(duì)象管理組（omg）的corba（公用對(duì)象請(qǐng)求代理體系結(jié)構(gòu)）和microsoft公司的dcom（分布組件對(duì)象模型）。但是，cor-構(gòu)環(huán)境下一系列的產(chǎn)品。據(jù)此，本文選擇c0rba技術(shù)作為機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件支撐平臺(tái)。
述與對(duì)象實(shí)現(xiàn)的分離。
在運(yùn)動(dòng)控制智能體中，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制接口定義如下：朱焱良。自主式智能系統(tǒng)。杭州：浙江大學(xué)出版社，2000.5-10.羅翔，沈潔，毛玉良，等。存在驅(qū)動(dòng)飽和約束下的機(jī)器人時(shí)間最優(yōu)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究。機(jī)器人，2001，23文巨峰，顏景平，李春梅。冗余度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的動(dòng)態(tài)方法。機(jī)械設(shè)計(jì)，2001，8：陳建平，朱明，吳文龍。雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)動(dòng)力學(xué)及其優(yōu)化。南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，28（1）：38-44.
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
|
|
|
|
|
|
|
|