移动机器人系统及其协调控制

目 录

1 移动机器人感知与定位

1.1 移动机器人环境感知（）

1.1.1 距离感知（）

1.1.2 机器视觉（）

1.1.3 机器嗅觉（）

1.1.4 感知信息融合（）

1.2 移动机器人定位（）

1.2.1 自定位（）

1.2.2 同步定位与构图（）

2 移动机器人控制（）

2.1 数学模型及分析（）

2.2 虚拟力控制（）

2.3 运动规划（）

2.4 基于行为的控制技术（）

2.5 驱动系统（）

3 移动机器人协调控制基础（）

3.1 协调控制理论研究（）

3.1.1 分布式控制算法（）

3.1.2 分布式人工智能方法（）

3.2 移动机器人通信（）

3.3 基于智能体通信架构的协调控制系统（）

3.3.1 智能体内部结构（）

3.3.2 基于通信的运动协调系统架构（）

3.3.3基于通信的协调避碰机制（）

4 移动机器人刚性编队控制（）

4.1 基于l-φ闭环控制律的移动机器人刚性编队（）

4.1.1 leader-follower刚性编队的稳定性分析（）

4.1.2 移动机器人刚性编队实验的软件及硬件实现（）

4.2 引入势点的刚性编队（）

4.3 面向l-φ闭环控制律的多机器人避障算法（）

4.4 面向刚性编队的容错控制（）

4.4.1 队形分级图（）

4.4.2 容错队形重构（）

5 移动机器人群集运动控制（）

5.1 基于势场原理的移动机器人群集运动（）

5.1.1 无leader群集运动（）

5.1.2 有序化群集运动（）

5.1.3 基于“最小稳定时间”的群集运动性能分析（）

5.1.4 仿真与实验（）

5.2 移动机器人协调避障（）

5.2.1 多移动机器人群集运动中的联合势场法避障算法（）

5.2.2 融合沿墙行为的多移动机器人避障运动（）

5.2.3 基于Backstepping的多移动机器人群集运动系统（）

6 网络化移动机器人协同工作控制（）

6.1 移动机器人分层协调控制结构（）

6.2 移动机器人分层协调控制系统实验研究（）

6.2.1 实验设计（）

6.2.2 基于势点的多移动机器人协调围捕/拦截策略（）

6.2.3 实验（）

6.3 物联网环境下的多移动机器人协调控制（）

6.3.1 物联网技术概述（）

6.3.2 物联网环境下的多移动机器人群集运动系统（）

6.3.3 物联网环境下的多移动机器人协作环境探索（）

6.3.4 小结（）

本书对移动机器人及其协调控制系统进行了统一论述。第1章综合论述了移动机器人的感知与定位理论及技术。第2章阐述了移动机器人的运动控制理论及硬件驱动技术，建立了移动机器人的数学模型。第3章对移动机器人协调控制的基础理论加以分类描述，作为其后移动机器人协调控制的研究基础。第4章至第6章从刚性编队控制、基于势场原理的群集运动控制算法及分级智能体结构多任务协调控制等不同角度介绍了几类移动机器人协调控制系统实例，并以目前广泛关注的物联网技术为基础，探讨了物联网环境下的移动机器人协调控制原理及其初步应用。本书可作为移动机器人结构及多机器人学系统设计方法学相关学者的参考书，也可以供控制及机器人等相关专业的研究生研读。