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机器人编队控制方法研究

机器人编队控制方法研究 韩青 上海交通大学出版社 正版书籍

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作者韩青 著

出版社上海交通大学出版社

出版时间2020-08

版次1

装帧平装

货号w2141871

上书时间2020-10-15

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   商品详情   

品相描述:全新
商品描述
【书    名】 机器人编队控制方法研究
【书    号】 9787313231390
【出 版 社】 上海交通大学出版社
【作    者】 韩青
【出版日期】 2020-08-01
【开    本】 16开
【定    价】 68.00元

【内容简介】 
编队控制是对多机器人协同完成复杂任务的基本要求,是多机器人系统研究中*基本的问题之一,也是学术界的研究热点。本书理论联系实践,基于非线性系统秩理论研究了多机器人非线性系统的可控性和可观测性,给出了详细的数学模型推导过程,并详细介绍了面元分析法理论;还对相关理论进行了仿真分析和实验验证。本书内容丰富,可读性强,有利于读者理解和掌握相关领域理论知识,以及提升工程实践能力。

【目录】 
1  绪论

1.1  概述

1.2  多机器人编队控制研究方法与发展动态

1.2.1  多机器人编队控制方法

1.2.2  多机器人编队控制发展动态

1.3  基于纯角度观测信息的多机器人编队控制研究现状

1.4  本书主要研究内容

1.5  本章小结

2  基于纯角度观测信息的多机器人编队控制方法

2.1  编队控制策略

2.2  机器人领航-跟随编队控制及其可观测性

2.2.1  “1-1”机器人领航-跟随运动模型

2.2.2  李导数及机器人领航-跟随非线性系统可观测性

2.3  基于UKF的输入-输出状态反馈闭环控制

2.3.1  UKF算法

2.3.2  输入-输出状态反馈闭环控制

2.4  仿真实验与结果分析

2.4.1  实验条件

2.4.2  结果分析

2.5  实验验证

2.5.1  Turtlebot移动机器人实验平台

2.5.2  Turtlebot移动机器人操作系统

2.5.3  实验方案

2.5.4  领航机器人做类S形运动实验

2.5.5  领航机器人做圆形运动实验

2.6  本章小结

3  基于纯角度观测信息的多机器人级联编队控制方法

3.1  “1-1-1”机器人领航-跟随运动模型

3.2  多机器人级联领航-跟随系统可控性

3.3  多机器人级联领航-跟随系统可观测性

3.4  多机器人级联领航-跟随编队控制

3.5  仿真实验与结果分析

3.5.1  实验条件

3.5.2  结果分析

3.6  实验验证

3.6.1  领航机器人做8字形运动实验

3.6.2  领航机器人做螺旋形运动实验

3.7  本章小结

4  多机器人级联编队轨迹跟踪控制方法

4.1  移动机器人运动模型

4.1.1  单个移动机器人运动模型

4.1.2  机器人级联领航-跟随运动模型

4.2  多机器人级联编队轨迹跟踪控制

4.3  仿真实验与结果分析

4.3.1  实验条件

4.3.2  结果分析

4.4  本章小结

5  基于领航机器人定位的多机器人编队控制方法

5.1  轮式领航机器人定位

5.1.1  机器人运动模型

5.1.2  基于PF算法的领航机器人定位

5.1.3  领航机器人系统的可观测性

5.2  多机器人领航-跟随编队控制

5.2.1  “1-1”机器人领航-跟随运动模型

5.2.2  多机器人领航-跟随编队控制

5.3  车式领航机器人定位

5.3.1  机器人运动模型

5.3.2  领航机器人系统的可观测性

5.4  多机器人级联领航-跟随编队控制

5.4.1  “1-1-1”机器人领航-跟随运动模型

5.4.2  多机器人级联领航-跟随编队控制

5.5  仿真实验与结果分析

5.5.1  实验条件

5.5.2  结果分析

5.6  本章小结

6  基于面元分析法的多机器人编队避障控制方法

6.1  基于面元分析法的领航机器人避障算法

6.2  不规则形状障碍物的圆或圆弧最小二乘法拟合建模

6.3  多机器人编队避障控制

6.3.1  “1-2”机器人领航-跟随运动模型

6.3.2  多机器人编队控制

6.4  仿真实验与结果分析

6.4.1  实验条件

6.4.2  结果分析

6.5  实验验证

6.5.1  SLAM构图

6.5.2  特征提取及轨迹规划

6.5.3  机器人自主导航

6.6  本章小结

7  总结与展望

7.1  总结

7.2  展望

参考文献

附录A

附录B

附录C

索引

【前言】 
机器人技术属于交叉学科,涉及机械、电子、计算机、控制、通信、人工智能等多个学科和技术领域。自1959年世界上第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已取得了举世瞩目的成就。随着现代科技日新月异的发展,人类活动范围逐渐扩大,遍及陆、海、空等众多领域。如何在危险、复杂的领域中实现安全、高效的探索,如何开发、利用有限的资源,已经成为事关国家经济发展、国防安全建设的重要战略性任务。而智能移动机器人正逐渐代替人类,直接进入某些危险、复杂环境。作为衡量一个国家科技发展水平的重要标志,近年来,机器人技术的发展受到世界各国的高度重视,而且机器人编队已在国防、工业、农业、生活等领域广泛应用,因此针对多机器人关键技术的研究已成为近几年的研究热点之一。本书是在这样的背景下撰写完成的。

    本书分别围绕领航者轨迹是理想轨迹和非理想轨迹的多机器人编队控制,采用非线性系统秩理论和面元分析法理论,对基于纯角度观测信息的多机器人编队控制重点、难点问题展开深入研究。针对领航者轨迹为理想轨迹,研究了基于纯角度观测信息的领航-跟随和级联多机器人领航-跟随编队控制(见第2章~第4章);针对领航者轨迹为非理想轨迹,研究了领航机器人定位,提出了基于纯角度观测信息的多机器人领航-跟随和级联领航-跟随编队控制方法(见第5章);针对领航者轨迹为非理想轨迹,研究了基于面元分析法的领航机器人自主导航以及多机器人领航-跟随编队避障(见第6章)。

    在编写过程中,本书得到了西北工业大学孙树栋、李天成以及长江师范学院机器人工程学院何仁琪、黄江波的大力支持,他们都对本书提出了宝贵的意见。对此,表示衷心的感谢。

    本书可为机器人工程、自动控制、机械电子工程等专业研究生以及高年级的本科生提供学习与参考,但由于编著者水平有限,书中疏漏和不妥之处恳请广大读者批评指正。
图书标准信息
  • 作者 韩青 著
  • 出版社 上海交通大学出版社
  • 出版时间 2020-08
  • 版次 1
  • ISBN 9787313231390
  • 定价 68.00元
  • 装帧 平装
  • 开本 16
  • 纸张 胶版纸
  • 页数 140页
【内容简介】

编队控制是对多机器人协同完成复杂任务的基本要求,是多机器人系统研究中最基本的问题之一,也是学术界的研究热点。本书理论联系实践,基于非线性系统秩理论研究了多机器人非线性系统的可控性和可观测性,给出了详细的数学模型推导过程,并详细介绍了面元分析法理论;还对相关理论进行了仿真分析和实验验证。本书内容丰富,可读性强,有利于读者理解和掌握相关领域理论知识,以及提升工程实践能力。

【作者简介】

韩青,长江师范学院教师,近几年一直从事机器人控制研究,相关研究成果发表在国内外知名期刊上,部分研究成果实现成果转化,其中《连续热镀有花镀锌钢板新工艺开发与应用》获2019年重庆市科技进步三等奖。 

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