自主车辆导航:从行为到混合多控制器体系结构:from behavioral to hybrid multi-controller architectures9787568287609
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作者[法]路易斯·阿杜安
出版社北京理工大学出版社有限责任公司
ISBN9787568287609
出版时间2019-05
装帧平装
开本16开
定价96元
货号10816873
上书时间2024-12-19
商品详情
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作者简介
路易斯·阿杜安自2006年以来在法国InstitutPascal-Polytech Clermont-Ferrand 担任副教授。2001 年在IRCCyN-ECNNantes获得硕士学位，研究方向为腿式移动机器人控制技术。2005年，在UFCBesan on的FEMTO-ST实验室获得自动控制学科博士学位。在攻读博士学位期间，对多机器人系统进行了深入研究，尤其是那些与自下而上和反应控制架构相关的领域。此后，2005年进入INSA Lyon的Ampère实验室，开展以移动机械臂协作控制为背景的混合(连续/离散）控制架构研究。2014年，在英国克兰菲尔德大学和金斯顿大学的两个机器人实验室里担任了6个月的访问教授。Adouane博士的主要研究和教学活动都与机器人、自动控制和计算机技术有关。他目前的研究课题主要涉及复杂环境中移动机器人自主导航和多机器人系统的协作控制架构两个方面。自2006年以来，他单独或合作发表了60余篇论文或其他文献，内容主要涉及以下领域：自主移动机器人/车辆；复杂系统控制；多控制器架构；混合(连续/离散）和混合(反应/认知)控制架构：基于李雅普诺夫的合成和稳定性；避障(静态和动态）；极限循环方法；目标达到/追踪；协作式多机器人系统；编队导航（虚拟结构模式、领航一跟随模式)；任务勘探协作：运输任务协作；任务分配；任务竞拍协调；运动学约束；约束控制；最优规划；连续曲率路径；回旋曲线合成路径；速度规划；路径生成；多标准优化；人工智能（如马可夫决策过程、多智能体系统、模糊逻辑等)；多机器人/智能体仿真。
目录
第1章 智能移动机器人控制的概念和挑战
1.1 自主智能移动机器人
1.2 全自主导航控制技术面临的挑战概述
1.3 主要背景和范例
1.3.1 灵活性、稳定性和可靠性定义
1.3.2 反应式与认知式控制架构
1.3.3 协作机器人的集中式与分布式架构
1.3.4 规划与控制间的边界
1.4 基于行为学的多控制器框架
1.4.1 多控制器协作
1.4.2 多控制器架构(主要挑战
1.5 基于轨迹或目标点的导航
1.6 结论
第2章 混杂环境下的自主导航
2.1 导航框架定义概述
2.2 自主导航的重要内容——安全避障
2.3 基于PELC的避障算法
2.3.1 PELC基础
2.3.2 与任务完成相关联的参考坐标系
2.4 导航子任务的同步设定点定义
2.4.1 基于全局规划路径的跟踪目标期望路径
2.4.2 基于局部规划路径的跟踪目标期望路径点
2.4.3 总体目标到达或跟踪期望路径点
2.5 全反应式导航多控制器架构主要结构
2.5.1 主要结构
2.5.2 传感器信息模块
2.5.3 分层动作选择模块
2.5.4 期望路径点模块
2.5.5 仿真和实验结果
2.6 结论
第3章 连续/离散混合的多控制器架构
3.1 引言
3.2 目标到达/跟踪的基本稳定控制器
3.2.1 针对独轮的移动机器人
3.2.2 用于三轮车移动机器人的控制器
3.3 连续/离散混合控制系统架构
3.3.1 基于自适应函数的连续/离散混合控制系统架构
3.3.2 基于自适应增益的连续/离散混合控制系统架构
3.4 总结
第4章 基于PELC的混合反应/认知和均匀控制架构
4.1 混合反应/认知控制架构
4.2 路径规划方法发展概述
4.3 基于PELC的最佳路径生成
4.3.1 基于PELC*算法的局部路径生成方法
4.3.2 基于gPELC*的全局路径规划方法
4.4 均匀和混合反应/认知控制架构
4.4.1 基于局部PELC*的反应式导航策略
4.4.2 基于gPELC*的认知式导航
4.4.3 混合(HybridRC)递阶行为选择
4.4.4 HHCA架构仿真验证实验
4.5 结论
第5章 基于最优路点配置的自主车辆导航
5.1 目的和问题阐述
5.1.1 目的
5.1.2 问题阐述
5.2 基于顺序目标到达的导航策略
5.2.1 多控制器架构
5.2.2 顺序目标分配
5.3 控制方面
5.3.1 可靠地达到基本目标
5.3.2 目标之间的平滑切换
5.3.3 仿真结果(控制方面）
5.4 路点配置方法
5.4.1 路点规划研究现状
5.4.2 基于扩展树的多目标优化路点选择(OMWS-ET)
5.4.3 基于现有安全轨迹的路点选择方法
5.4.4 仿真结果（路点配置方面）
5.5 实验验证
5.5.1 路点规划
5.5.2 安全可靠的多车导航
5.6 结论
第6章 多机器人系统协调控制
6.1 引言(总体概念）
6.1.1 从单个机器人系统到多机器人系统
6.1.2 协作机器人技术（定义和目标）
6.2 现有多机器人系统(MRS）控制任务概述
6.2.1 协同操作与协同运输
6.2.2 不确定性条件下的道路搜索
6.3 动态多机器人编队导航
6.3.1 现有控制策略概况
6.3.2 稳定可靠的多控制器架构
6.3.3 用虚拟结构方法进行编队导航
6.3.4 基于领航-跟随方法的编队导航
6.4 结论
总结与展望
总结
展望
附录A仿真与实验平台
A.1 Khepera机器人与专用实验平台
A.2 Pioneer机器人
A.3 VIPALAB和PAVIN用实验平台
A.4 ROBOTOPIA：实时多智能体系统仿真平台
附录B动态系统稳定性理论
B.1 系统稳定性定义
B.2 李雅普诺夫稳定性定义
参考文献
计算机科学与工程
内容摘要
自航与控制技术是地面无人车辆、自动驾驶、机器人等领域的关键基础技术，本书主要介绍了自航控制多控制器理论与方法及其体系结构，总结了作者Lounis Adouane博士及其团队多年的研究成果。本书应用领域包括单个移动机器人/自主地面无人车辆自航控制技术，同时在多机器人系统方面进行了拓展，基本包括了目前移动机器人/地面无人车辆自航控制涉及的技术领域和理论概念。
精彩内容
自主导航与控制技术是地面无人车辆、自动驾驶、机器人等领域的关键基础技术，本书主要介绍了自主导航控制多控制器理论与方法及其体系结构，总结了作者Lounis Adouane博士及其团队多年的研究成果。本书应用领域包括单个移动机器人/自主地面无人车辆自主导航控制技术，同时在多机器人系统方面进行了拓展，基本包括了目前移动机器人/地面无人车辆自主导航控制涉及的技术领域和理论概念。
媒体评论
本书研究重点是如何提高单个移动机器人和多移动机器人系统完成复杂任务的自主控制能力，主要目标是完善已有的通用控制架构， 以提高在复杂 （如混杂、不确定／ 动态） 环境中自主导航的安全性、 灵活性和可靠性。
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