多移动机器人通信技术综述

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移动通信技术的现状与发展综述

移动通信技术的现状与发展综述

毕业论文(设计)题目移动通信技术的现状与发展______________ 姓名__________________专业_____________年级班级___________________________学号____________________指导教师__________________________________完成日期____________内容摘要本文详细论述了现代移动通信技术的发展历程:个人通信网建立,2G的应用,第三代移动通信系统的普及。

分析了移动通信技术第四代移动通信(4G)和移动通信技术的未来趋势与在我国的移动通信技术发展状况。

关键词: 第三代移动通信系统,个人通信网,第四代移动通信(4G)第四章结束语........................................................................................ 17 第五章致谢17参考文献....................................................................................................... 18 引言 ................................................................. 4.第一章 移动通信技术的概念及相关知识 (5)1.1 移动通信的基本概念 (5)1.2 移动通信的发展 (5)1.3 移动通信的特征 (6)1.4 移动通信的国内国际形势 (6)第二章移动通信的现状及前景概述 .................... 7 2.1移动通信的现状 .......................... 7 2.2移动通信的前景 .......................... 7 2.3 移动通信的发展历程 .. (8)第三章 移动通信技术未来趋势 (8)3.1未来移动通信 (9)3.2 4G 移动通信简介 (9)3.3 4G 系统网络结构及其关键技术 (14)3.4第四代通信技术的主要优势 (14)引言随着社会的进步,移动通信技术的发展日新月异,层出不穷,令人眼花缭乱,人们对移动通信的要求也不断变化,而且越来越不满足现状。

新一代移动通信技术在机器人领域的应用研究

新一代移动通信技术在机器人领域的应用研究

新一代移动通信技术在机器人领域的应用研究随着人工智能和机器人技术的不断发展,移动通信技术在机器人领域的应用研究也正在不断深入。

新一代移动通信技术,如5G、物联网等,为机器人领域的发展提供了新的机遇和挑战。

本文将对新一代移动通信技术在机器人领域的应用进行探讨,着重关注机器人与5G、物联网的结合,以及移动通信技术在机器人控制、数据传输、通信等方面的应用。

一、机器人与5G、物联网的结合机器人与5G的结合,将能够为机器人的无线连接提供更广阔的通信频段和更高的通信速率。

5G技术具有超高的数据传输速率和低延迟,可以满足机器人在高清视频传输、遥操作等方面的需求。

同时,5G还具有超大容量和高可靠性,可以保证机器人连接的稳定性和安全性。

机器人与5G的结合还将能够加速机器人技术的普及和扩展,为未来的机器人产业的快速发展注入更多活力。

机器人与物联网的结合,将实现机器人和物联网设备之间的互联互通,并使机器人更加智能化和自主化。

物联网技术具有强大的数据收集和处理能力,可以为机器人提供大量的基础数据和环境信息。

机器人通过接收和处理这些数据,能够更准确地感知环境和实现自主决策。

同时,机器人也可以利用物联网的网络,获取更多设备之间的协同信息,更好地完成任务和控制。

二、移动通信技术在机器人控制方面的应用机器人的控制是实现其自主导航、识别和操控的核心技术之一。

移动通信技术在机器人控制方面的应用,可以提高机器人的控制能力和可靠性。

首先,通过无线遥控,用户可以远程控制机器人,实现对机器人的实时调整和操控。

这种方式不仅能够提高机器人的安全性,也能够方便用户的操作和管理。

其次,通过语音控制,用户可以通过语音指令直接控制机器人的运动和操作。

这种方式不仅可以简化控制操作,也能够提高机器人的人机交互性。

相比传统的遥控方式,语音控制还具有更为智能化的特点,可以通过机器人内置的语音识别技术,更好地理解用户的需求并作出相应的反应。

三、移动通信技术在机器人数据传输方面的应用机器人的数据传输是实现其信息交流和智能化的重要手段之一。

移动机器人概述与关键技术

移动机器人概述与关键技术

移动机器人概述与关键技术移动机器人是指能够自主进行移动和执行任务的自主机器人系统。

它们能够在各种环境中自主导航和感知,并完成特定的任务。

随着科技的不断进步,移动机器人在工业、服务、军事等领域发挥着重要的作用。

本文将概述移动机器人的基本概念和关键技术。

一、移动机器人的基本概念移动机器人是指能够自主进行移动和执行任务的机器人系统。

它们通过搭载各种传感器、执行器和计算设备来感知环境、做出决策和执行动作。

移动机器人可以根据任务需求在不同的环境中自主导航,包括室内、室外、水下、太空等。

同时,移动机器人通常具有和人类相似的运动能力,可以行走、爬行、飞行等。

二、移动机器人的关键技术在移动机器人的实现过程中,涉及到许多关键技术。

接下来,将重点介绍几个关键技术。

1. 感知与导航技术移动机器人需要能够感知环境、定位自身位置并规划路径。

为实现这一目标,需要使用多种传感器,如摄像头、激光雷达、超声波传感器等。

这些传感器可以帮助机器人获取周围环境的信息,并利用这些信息进行地图构建、自主定位和路径规划。

2. 运动控制技术移动机器人的运动控制是实现其移动能力的基础。

通过控制执行器(如电机、液压缸等),机器人能够实现行走、转动、爬行等各种动作。

针对不同类型的移动机器人,需要采用不同的运动控制算法和方法。

3. 人机交互技术人机交互技术是为了提高机器人和人类之间的交流和协作效率。

通过使用自然语言处理、计算机视觉、语音识别等技术,机器人可以理解人类的指令,并作出相应的响应。

这种交互方式可以使移动机器人更加灵活、高效地完成任务。

4. 任务规划与执行技术移动机器人能够执行各种任务,如巡逻、清扫、运输等,需要进行任务规划和执行。

任务规划是指根据机器人的能力和环境要求,将任务分解为一系列可执行的子任务,并确定执行的顺序和策略。

任务执行是指机器人按照规划的策略和路径,执行各个子任务,实现整个任务的完成。

5. 自主决策与学习技术移动机器人需要具备自主决策能力,能够根据环境变化和任务需求,做出相应的决策。

移动机器人概述与关键技术

移动机器人概述与关键技术

移动机器人概述与关键技术1 移动机器人概述 (1)2 移动机器人的关键技术 (2)1 移动机器人概述20世纪60年代末期,斯坦福研究院的Nilsson设计了一个移动机器人,目的是为了研究应用人工智能技术,在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制,这是机器人向智能化发展的一个新的开始。

伴随着社会和科学技术的迅速发展,机器人的应用越来越广泛,几乎渗透工业、农业、军事、医疗等各个领域,具有智能特性的移动机器人能更好地帮助人们从枯燥、单调、危险的工作中解脱出来。

机器人技术的飞速发展,各种类型的机器人相继问世与广泛应用,机器人已经逐渐成为人类的好朋友,同时这也引来了越来越多国际学者的关注。

移动机器人是机器人的一个重要分支,是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。

更确切地说,移动机器人是一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统,具有移动功能,能代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)及人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业,比一般机器人有更大的机动性、灵活性。

随着技术的发展,很多移动机器人即将进入我们的生活。

在进入21世纪以后,已经有超过6家公司发布了家用洗尘机器人,Sony公司的AIBO机器狗更是以超过1万人民币的售价在全世界范围内卖出了上万只,这无疑给机器人市场注入了一只强心剂,同时促使了很多公司去开发更高级的机器人,包括类人机器人。

日本本田公司的Asimo和Sony公司的Qrio无疑是此中翘楚。

看到了日本在这方面的成就,连美国NASA的机器人专家也不得不重新审视自己当初放弃类人机器人开发得决策是否正确。

在家用市场得到充分发展得同时,工业用自动引导移动机器人(AGV)也得到了飞速发展,在拥有了视觉和激光扫描传感器之后,AGV 已经被提高到了一个新的高度了,将来工业用AGV将不在只能延着固定路线走了。

毫无疑问,移动机器人发展的一个转折期就要来临。

2 移动机器人的关键技术移动机器人的关键技术主要包括:导航、定位、路径规划以及多传感器信息融合等方面。

机器人协作中的通信与控制技术

机器人协作中的通信与控制技术

机器人协作中的通信与控制技术在当今科技飞速发展的时代,机器人不再是孤立的个体,它们越来越多地需要相互协作来完成复杂的任务。

而实现机器人协作的关键,就在于高效的通信与精准的控制技术。

想象一下这样的场景:在一个繁忙的工厂车间里,多台机器人有条不紊地协同工作。

有的负责搬运原材料,有的负责进行精细的加工,还有的负责质量检测。

它们之间需要实时交流信息,了解彼此的状态和任务进度,以便及时调整自己的动作,避免碰撞和冲突,这就离不开先进的通信技术。

通信技术在机器人协作中扮演着“桥梁”的角色。

目前,常见的通信方式包括有线通信和无线通信。

有线通信虽然稳定可靠,但会限制机器人的活动范围,不太适合需要灵活移动的场景。

而无线通信,如WiFi、蓝牙和 Zigbee 等,则具有更大的灵活性和便捷性。

以 WiFi 为例,它能够提供较高的数据传输速率,适用于需要传输大量图像、视频等信息的机器人协作场景。

然而,WiFi 信号容易受到干扰,在复杂的工业环境中可能会出现不稳定的情况。

蓝牙则在短距离通信中表现出色,功耗较低,但数据传输速率相对有限。

Zigbee 则以其低功耗、自组网的特点,在大规模的机器人协作网络中具有一定的优势。

除了通信方式的选择,通信协议的制定也至关重要。

通信协议就像是机器人之间交流的“语言规则”,它规定了信息的格式、传输方式和处理方法。

例如,ROS(Robot Operating System)就是一种广泛应用于机器人领域的通信框架,它提供了一系列的标准接口和消息类型,使得不同类型的机器人能够轻松地进行信息交换和协同工作。

在实际应用中,机器人之间的通信还需要考虑安全性和实时性。

安全性方面,要防止通信信息被窃取或篡改,保障机器人协作系统的稳定运行。

实时性则要求通信延迟尽可能低,以便机器人能够快速响应彼此的动作,避免出现误操作。

说完通信,我们再来谈谈控制技术。

控制技术就像是机器人的“大脑”,决定着它们的动作和行为。

在机器人协作中,常见的控制方式有集中式控制和分布式控制。

通信中多网融合技术的综述与发展趋势

通信中多网融合技术的综述与发展趋势

通信中多网融合技术的综述与发展趋势近年来,随着信息技术的迅猛发展,通信行业也在不断创新和进步。

多网融合技术作为通信领域的最新发展趋势,正在受到广泛关注。

本文将对多网融合技术进行综述,并探讨其未来的发展趋势。

一、多网融合技术概述多网融合技术是指将不同网络体系结构和通信技术无缝地集成在一起,实现网络之间的互联互通。

通过多网融合技术,各种通信网络可以共享资源,提高数据传输的效率和质量。

例如,将固定通信网络、移动通信网络和互联网等不同网络融合在一起,形成一个统一的通信网络,用户可以通过各种终端设备实现语音、视频和数据的传输。

二、多网融合技术的发展现状1. 技术融合多网融合技术需要解决不同网络之间的兼容性和互通性问题。

目前,通信行业正积极探索技术融合的路径和方法。

例如,利用软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等技术,可以实现网络资源的虚拟化和灵活配置,进一步推动多网融合技术的发展。

2. 应用场景多网融合技术在各个领域都有广泛的应用。

例如,在智能交通领域,通过将车载通信网络和道路传感器网络融合起来,可以实现智能交通控制和车辆管理;在医疗领域,通过将医疗设备和医院网络融合起来,可以实现远程诊断和医疗信息的实时传输。

3. 产业发展多网融合技术的发展对通信行业具有重大意义。

它不仅可以提高通信网络的服务质量和用户体验,还可以促进通信设备和应用的创新。

目前,多网融合技术已经成为许多通信设备和软件企业的发展重点,各大通信运营商也纷纷加大对多网融合技术的研发和应用力度。

三、多网融合技术的发展趋势1. 增强虚拟化和自动化能力随着通信网络规模的不断扩大,多网融合技术需要具备更强的虚拟化和自动化能力。

未来,通信网络将进一步向云化和虚拟化发展,通过自动化的网络管理和配置,实现网络资源的弹性调度和优化。

2. 加强安全保障多网融合技术的广泛应用也给网络安全带来了新的挑战。

未来,随着通信网络的不断智能化和互联互通,网络安全的威胁将进一步增加。

多移动机器人协同搬运技术综述

多移动机器人协同搬运技术综述

场所。
基于群体智能 (swarm intelligence) 的控制理
论研究是基于生物学中的群体行为 (如昆虫觅
食个个体的故障不会影响整个系统,同时
个体之间通过非直接通信进行信息交互,使得系
统具有很强的扩展性,适用于 MAS 系统的控
制。群体智能算法中以蚁群优化算法 (ant colony
1 多移动机器人搬运的控制策略
在多移动机器人系统中,多移动机器人的搬 运任务是其主要应用领域之一,在很多场合,如
第1期
顾大强,等:多移动机器人协同搬运技术综述
·21·
人员的急救工作、高危工作的执行、工业自动化 过程、重物搬运等,都可以得到应用。最为经典 的搬运问题被称为“推箱问题 (box-pushing problem)”,是由著名的“钢琴搬运工问题 (piano movers problem)[3]”引申而来的。如图 1 所示,任 意给定一个刚性的多面体,满足将规定的对象从 原配置位置移动到所需的目标配置位置,很多相 关研究都是围绕这个问题展开的 。 [4-9]
(2)
ni j(t)
=
1 d jg
(3)
式中:q 为[0, 1]区间均匀分布的随机数;α为信息
素启发因子,代表信息素的重要程度;β为期望启
发 因 子 , 表 征 启 发 信 息 的 重 要 程 度 ; Ak 表 示 蚂 蚁
k下一步允许选择的路径集合;djg表示待选节点 j
与目标节点g 的欧氏距离。信息素需要随着时间
optimization, ACO) 和粒子群优化算法 (particle
swarm optimization, PSO) 最为典型。 蚁群算法是由 Dorigo 等[25]于 1997 年提出。

室内移动机器人的SLAM算法综述

室内移动机器人的SLAM算法综述

SLAM算法概述
SLAM算法概述
SLAM算法主要涉及两个核心问题:定位和地图构建。其基本原理是利用机器 人在环境中移动时所获得的传感器数据,通过一定的算法进行处理,从而估计自 身的位置和姿态,并逐步构建出环境的地图。
SLAM算法概述
在SLAM算法中,激活函数是一个重要的组成部分。它主要负责从传感器数据 中提取有用的信息,并将其用于地图构建和定位。检测方式则决定了机器人如何 处理传感器数据,包括特征点检测、直接测量等。导航控制部分负责根据地图信 息和机器人当前状
室内移动机器人的SLAM算法综 述
01 摘要
目录
02 引言
03 SLAM算法概述
04
室内移动机器人中的 SLAM算法
05 结论

06 参考内容
摘要
摘要
随着机器人技术的不断发展,室内移动机器人在许多领域的应用越来越广泛。 而同时,同步定位与映射(SLAM)算法作为室内移动机器人的一项关键技术,引 起了研究者的广泛。本次演示将对室内移动机器人中的SLAM算法进行综述,主要 包括研究现状、算法原理、应用情况等方面。
激光雷达是一种常用的传感器,可以提供环境的详细信息。基于激光雷达的 SLAM算法通过处理这些数据,估计机器人的位置和姿态,并构建环境的地图。代 表性的算法有OctoMap、FAB-MAP等。这类算法精度较高,但受限于雷达的视场角 和测量精度。
2、基于视觉的SLAM算法
2、基于视觉的SLAM算法
视觉传感器可以提供丰富的环境信息,是许多SLAM算法的首选。基于视觉的 SLAM算法通过分析图像特征点的方式进行地图构建和定位。代表性的算法有 Davies-Cox、Cadena等。这类算法具有丰富的信息来源,但计算量较大,对处理 器性能要求较高。

轮式移动机器人研究综述

轮式移动机器人研究综述

参考内容
内容摘要
随着科技的快速发展,轮式移动机器人已经成为现代机器人研究的一个重要 领域。作为一种可以在地面或者水面上自由移动的自动化设备,轮式移动机器人 被广泛应用于生产制造、物流运输、医疗健康、航空航天、服务娱乐等各个领域。 本次演示将对轮式移动机器人的研究历史、现状以及未来的发展趋势进行综述。
轮式移动机器人研究综述
目录
01 摘要
03
轮式移动机器人技术 综述
02 引言
04
轮式移动机器人市场 前景综述
目录
05 轮式移动机器人应用 案例综述
07 参考内容
06 结论
摘要
摘要
轮式移动机器人因其具有移动灵活、适应复杂环境的能力而受到广泛。本次 演示对轮式移动机器人的研究现状、发展趋势和未来应用进行综述,涉及的关键 字包括:轮式移动机器人、研究现状、发展趋势、未来应用、机械臂、电子控制 系统、传感器等。
轮式移动机器人应用案例综述
轮式移动机器人应用案例综述
1、医疗领域:在医疗领域,轮式移动机器人已经得到了广泛应用。例如,国 内某医院采用了菜鸟物流机器人的配送服务,实现了药品、标本和资料的快速送 达,提高了医疗工作效率。此外,还有利用轮式移动机器人进行手术操作、病人 照护和药物配送等应用案例。
轮式移动机器人应用案例综述
2、电子控制系统:电子控制系统是轮式移动机器人的核心部件,用于实现对 其运动轨迹、速度和姿态等的高效控制。目前,研究者们正在致力于开发更加高 效、稳定的电子控制系统,并采用先进的控制算法以提高机器人的运动性能和稳 定性。
轮式移动机器人技术综述
3、传感器:传感器在轮式移动机器人中起着至关重要的作用,用于感知周围 环境、判断自身状态以及实现自主导航。目前,研究者们正在研究新型传感器技 术,以提高机器人的感知能力和适应能力。例如,利用激光雷达技术实现精确的 环境建模和避障;同时,研究多种传感器的融合方法,以提高机器人的感知能力 和鲁棒性。

机器人的多机器人系统和网络通信技术是如何实现的

机器人的多机器人系统和网络通信技术是如何实现的

机器人的多机器人系统和网络通信技术是如何实现的随着科技的不断发展和智能机器人技术的不断突破,机器人的多机器人系统和网络通信技术也得到了广泛应用和研究。

多机器人系统是指由多个机器人协同工作完成任务的系统,而网络通信技术则是实现多机器人之间协同工作的关键。

本文将深入探讨。

一、多机器人系统的概念和应用多机器人系统是指由多个具有自主决策能力和协作能力的机器人组成的系统。

在现实生活中,多机器人系统已经被广泛应用于各种领域,如工业生产、医疗卫生、航空航天等。

多机器人系统可以通过协同工作完成复杂任务,提高工作效率,减少人力成本,降低风险。

在工业生产领域,多机器人系统可以实现自动化生产线的协同工作,提高生产效率和产品质量。

在医疗卫生领域,多机器人系统可以实现手术机器人的协同操作,减少手术风险,提高手术成功率。

在航空航天领域,多机器人系统可以实现无人机的协同飞行,提高飞行效率和安全性。

二、多机器人系统的结构和工作原理多机器人系统通常由多个机器人、传感器、执行器、控制器和通信模块组成。

每个机器人都具有自主决策能力和协作能力,可以根据任务需求进行协同工作。

传感器用于感知环境信息,执行器用于执行动作,控制器用于控制机器人的运动和行为,通信模块用于机器人之间和机器人与控制系统之间的通信。

多机器人系统的工作原理主要包括任务划分、路径规划、协同决策和通信协议。

任务划分是指将整个任务划分成若干个子任务,分配给不同的机器人执行。

路径规划是指确定每个机器人的行动路径,使其能够高效地完成任务。

协同决策是指机器人之间通过通信协议实现信息共享和协作,协同解决问题,协同完成任务。

三、多机器人系统中的网络通信技术网络通信技术是多机器人系统实现协同工作的关键。

多机器人系统中使用的通信技术主要包括无线通信、有线通信、蓝牙通信和互联网通信。

无线通信是指通过无线网络实现机器人之间和机器人与控制系统之间的通信,可以实现远程控制和监控。

有线通信是指通过有线网络实现机器人之间和机器人与控制系统之间的高速数据传输,可以实现实时控制和协同工作。

机器人控制系统的通信技术分析

机器人控制系统的通信技术分析

机器人控制系统的通信技术分析随着科技的不断进步,机器人技术已经在许多领域中得到广泛应用,如制造业、医疗保健、军事和服务行业等。

这些机器人的高效运行离不开强大的控制系统,而这些控制系统的关键要素之一就是通信技术。

本文将深入探讨机器人控制系统的通信技术,分析其重要性、现状和未来发展趋势。

一、通信技术在机器人控制中的关键作用1.1 实时数据传输通信技术在机器人控制中扮演着至关重要的角色,因为它负责实时传输数据和指令。

机器人需要不断地获取来自传感器的数据,同时接收来自控制中心的指令,以便进行精确的操作。

这种实时性要求对通信技术提出了高度的挑战,因为任何延迟或中断都可能导致机器人任务的失败。

1.2 远程操作和监控通信技术还使远程操作和监控机器人成为可能。

在一些应用中,机器人可能需要在危险或不可访问的环境中工作,例如深海勘探或火灾救援。

通过远程通信,操作员可以安全地控制机器人,而无需亲自前往危险区域。

1.3 数据共享和云连接云计算和云连接已经成为机器人控制系统中的热门趋势。

通信技术使机器人能够将数据上传到云端,从而实现数据的存储、共享和进一步分析。

这对于大规模机器人网络和智能决策系统的发展至关重要。

二、机器人控制系统通信技术的现状2.1 有线通信传统的有线通信方式在机器人控制中仍然广泛使用。

这种方式包括以太网、CAN总线和串行通信等。

有线通信提供了可靠的连接和高带宽,适用于需要高速数据传输的应用,如工业自动化和制造。

2.2 无线通信随着机器人应用领域的扩大,无线通信技术也变得愈发重要。

Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和LoRa等无线技术为机器人提供了更大的灵活性,使它们可以在不同环境中移动和通信。

无线通信也适用于移动机器人、家庭服务机器人和军事应用中。

2.3 5G技术最新的5G通信技术为机器人控制系统带来了革命性的变化。

5G具有低延迟、高带宽和大容量的特点,这对于需要高度实时性和大数据传输的机器人应用非常重要。

机器人技术发展综述

机器人技术发展综述

机器人是一种由主体结构、控制器、指挥系统和监测传感器组成的,能够摹拟人的某些行为、能够自行控制、能够重复编程、能在二维空间内完成一定工作的机电一体化的生产设备。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术.是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域.也是一个国家工业自动化水平的重要标志。

针对20 世纪国内外机器人技术的发展历程和21 世纪知识经济的兴起,对21 世纪机器人技术的发展趋势作了预测。

机器人技术机器人分类发展趋势智能化第一次工业革命以来,随着各种自动机器、动力机械的问世,创造机器人开始由梦想转入现实,许多机械式控制的机器人,主要是各种箱巧的机器人玩具和工艺品应运而生。

1768—1774 年间,瑞士钟表匠德罗斯父子,设计创造了三个像其人一样大小的写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人。

它们是由凸轮控制和弹箕驱动的自动机器,至今还作为国宝保存在瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆内。

1893 年,加拿大人摩尔设计创造了以蒸汽为动力的能行走的机器偶人“安德罗丁”。

这些事例标志着人类对于创造机器人从梦想到现实这一漫长道路上前进了一大步。

1958 年,美国联合控制公司的研究人员研制出第一台机器人原型。

1959 年,美国的UNIMATION 公司推出了第一台工业机器人。

随着工业自动化技术和传感技术的不断发展,工业机器人在上世纪60 年代进入了成氏期,并逐渐被应用于喷涂和焊接作业之中,开始向实用化的方向迈进。

随着工业自动化技术和传感技术的不断发展,工业机器人在上世纪60 年代进入了成长期,并逐渐被应用于喷涂和焊接作业之中,开始向实用化的方向迈进。

到了上世纪70 年代,工业机器人已经实现了实用化,当时的日本根据自身实际情况,加大了鼓励中小企业使用机器人的力度,这使日本机器人的拥有量在很短的时间内就超过了美国,一跃成为世界上的机器人大国。

此外,人工智能也开始应用于飞机器人的研发之中。

多机器人轨迹规划研究综述及发展趋势

多机器人轨迹规划研究综述及发展趋势
2021 年 6 月
机床与液压
MACHINE TOOL & HYDRAULICS
第 49 卷 第 12 期
Jue 2021
Vol 49 No 12
DOI: 10.3969 / j issn 1001-3881 2021 12 038
本文引用格式: 牛启臣,张弓,张功学,等.多机器人轨迹规划研究综述及发展趋势[ J] .机床与液压,2021,49(12) :184-189.
划技术的发展趋势进行分析和展望, 指出其未来的研
究方向。
1 轨迹规划分类
轨迹规划的目标是对轨迹跟踪运动进行设计, 在
保证作业任务和精度的前提下, 使机器人末端执行器
收稿日期: 2020-04-08
基金项目: 国家重点研发计划 ( 2018YFA0902903) ; 国家自然科学基金面上项目 ( 62073092) ; 广东省自然科学基金项目
主 / 从方案设置工件上点 u 的姿态与时间的函数, 并
通过约束关系自动计算两条机器人末端执行器的路
径。 ZHOU 等 [26] 研究了无夹具的多机器人系统协同
焊接轨迹规划问题, 建立了多机器人焊接工作站的通
用闭合运动链, 提出了一种基于闭合运动链模型的多
机器人协同轨迹规划方法, 如图 5 所示。
· 186·
0 前言
在工作空间大范围重叠情况下, 对于每个机器人的协
随着智能技术的发展, 多机器人系统已取代单机
器人成为构建智能产线的研究焦点
的环境适宜性和协作能力
一机器人系统
[3]
[2]
[1]
。 因它具有更强
, 多机器人系统相对于单
的优势已被公认为是使机器人工作
单元具有更高灵活性和工作效率的关键因素。

多移动机器人通信技术综述

多移动机器人通信技术综述

也 可 能获 取 到 其它的

地 交流和协 商

1

必 须 解决 机 器 人 之 间信

机 器 人 遗 留下 的 信 息 中


此 多机 器 人 系统
息 处 理 与 传 输 问题

即 多机 器 人通 信 问
各机 器 人之 间不 存在数 据 的 显 式 交 所以 无法 使用



些 高级 的 协 调 协 作
通信控

个 中间过 渡环 节

实现 上 位
性 等方 面 有特殊 要 求

所以针对适 用 干

机 与下 位机 之 间数 据 与控 制 命令 的 有 线 通
讯 与无 线 通 信方式 的 转换

多机 器 人 系 统 分 布 式 控 制 结 构 的 特 定 环 境
的通 信机制 的研 究 具 有 重 要 的意 义

. .

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中国科技信息 20 年第 5 08 期
C I CE C N E H O O Y I O A IN M r 0 8 HN S I E A D T C N L G N I TO a 2 0 A N F  ̄I .

移 动机 器 人通 信 方 式

移动通信发展史综述

移动通信发展史综述

移动通信发展史综述摘要:移动通信是指通过无线通信技术将移动设备与网络相连的技术方式。

自20世纪80年代开始,移动通信经历了从1G到5G的发展历程。

本文将对移动通信技术的发展历程进行综述,从1G到5G分别进行介绍,介绍了每一个时代的技术特点、网络结构、应用场景等基本情况。

通过对移动通信技术的发展历程进行总结和归纳,可以为相关从业人员提供一定的参考和借鉴。

关键词:移动通信、1G、2G、3G、4G、5G、发展历程移动通信发展史综述一、1G(模拟式移动通信系统)20世纪80年代初,模拟式移动通信系统(AMPS)成为了当时最为流行的1G移动通信技术。

1G通信系统容易受到干扰,且无法通过数字化的方式传输数据。

二、2G(数字式移动通信系统)20世纪90年代初,数字式移动通信系统(GSM)应运而生,这一技术不仅大大提高了通信的质量和可靠性,同时也可以传输数据和短信。

三、3G(宽带数字式移动通信系统)随着互联网的爆发,人们对于移动通信的需求也越来越高。

2001年,3G技术正式引入,这一技术支持更高的数据传输速率,同时还引入了视频通话等新型应用。

四、4G(LTE技术)移动互联网时代的到来使得人们对于通信网络的性能要求更为苛刻。

2010年,4G技术正式推出,通过采用LTE技术,实现了高速数据传输、视频点播等一系列新应用。

五、5G(5G移动通信技术)5G技术是当下移动通信领域最为热门的话题之一。

5G通信技术将支持更大的数据传输速率、更低的延迟、更高的网络可靠性等一系列特性。

目前,5G技术正在全球范围内的推广和应用中。

总结:移动通信技术的发展历程使得通信方式从模拟到数字化,再到网络化,取得了巨大的发展,同时也为移动互联网时代的到来提供了坚实的技术基础。

未来,5G技术将继续为移动通信的发展提供强有力的力量和支持。

随着移动通信技术的不断升级和演进,人们的通讯方式和习惯也在不断变化。

从最初的语音通话到现在的视频、图片、文字、语音多种形式的通讯方式,移动通信技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

机器人文献综述

机器人文献综述

机器人文献‎综述摘要:机器人是一‎种由主体结‎构、控制器、指挥系统和‎监测传感器‎组成的,能够模拟人‎的某些行为‎、能够自行控‎制、能够重复编‎程、能在二维空‎间内完成一‎定工作的机‎电一体化的‎生产设备。

机器人技术‎是综合了计‎算机、控制论、机构学、信息传感技‎术、人工智能、仿生学等多‎学科而形成‎的高新技术‎。

是当代研究‎十分活跃、应用日益广‎泛的领域。

也是一个国‎家工业自动‎化水平的重‎要标志。

关键词:机器人历史‎机器人分类‎移动机器人‎技术一、引言[1]机器人是当‎代自动化技‎术和人工智‎能技术发展‎的典型体现‎,也代表着制‎造技术发展‎的新水平,是一种由主‎体结构、控制器、指挥系统和‎监测传感器‎组成的,能够模拟人‎的某些行为‎、能够自行控‎制、能够重复编‎程、能在二维空‎间内完成一‎定工作的机‎电一体化的‎生产设备。

机器人尤其‎是工业机器‎人的广泛应‎用,极大提高了‎生产力。

目前世界上‎使用的机器‎人已有百万‎之多,并且次数目‎仍在快速增‎长。

其应用领域‎也从传统的‎制造业、军事应用逐‎步扩展到服‎务业、空间探索等‎。

二、机器人历史‎的发展[2]2015年‎,国内版工业‎4.0规划——《中国制造2‎025》行动纲领出‎台,其中提到,我国要大力‎推动优势和‎战略产业快‎速发展机器‎人,包括医疗健‎康、家庭服务、教育娱乐等‎服务机器人‎应用需求。

那么机器人‎发展阶段又‎如何呢?20世纪2‎0年代前后‎,捷克和美国‎的一些科幻‎作家创作了‎一批关于未‎来机器人与‎人类共处中‎可能发生的‎故事之类的‎文学作品,使得机器人‎在人们的思‎想中成为一‎种无所不能‎的“超人”。

1954年‎,美国的戴沃‎尔制造了世‎界第一台机‎器人实验装‎置,发表了《适用于重复‎作业的通用‎性工业机器‎人》一文,并获得美国‎专利。

1960年‎,美国Uni‎m atio‎n公司根据‎戴沃尔德技‎术专利研制‎出第一台机‎器人样机,并定型生产‎U n ima‎t e(意为“万能自动”)机器人。

机器人(系统)综述报告

机器人(系统)综述报告

机器人综述1、机器人定义机器人,20世纪人类最伟大的发明之一,它的研究对人类有很大的实用价值且其应用领域十分广泛。

自机器人提出以来,由于机器人的不断发展、新的机型不断涌现且人们对机器人的认识不断深入,机器人没有统一的定义。

1967年日本提了代表性的定义:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、作业性、信息性、有限性、半机械性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。

1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的系统,并以此系统的使用方法作为研究对象。

”我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。

”我们可以理解为机器人是用机械传动、现代微电子技术、传感器技术、自动控制技术、人工智能等高科技制造的一种能模仿人类或动物的某种技能的机械电子设备;它是在电子、机械及信息技术的基础上发展而来的,是高级整合哦、控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。

机器人学研究领域主要有:感知系统、机构设计及驱动、运动控制与规划、多机器人协作与控制、应用研究等。

2、机器人的分类以环境角度分类,有两大类:工业机器人:面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。

●特种机器人:用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。

包括:水下机器人、空间机器人、极限作业机器人、微机器人、建筑机器人、医疗机器人、采掘机器人、服务机器人、农业机器人、个人机器人、军用机器人、娱乐机器人等。

以机器人结构形式分类:分类名称简要解释操作型机器人能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。

程控型机器人按预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。

示教型机器人通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。

机器人的物联网与通信技术

机器人的物联网与通信技术

机器人的物联网与通信技术随着科技的飞速发展,机器人技术正逐渐应用于各个领域,从工业制造到医疗保健,从家庭服务到军事防卫,机器人已经成为现代社会不可或缺的一部分。

而机器人的物联网与通信技术的进步,更是推动了机器人应用的发展和创新。

本文将探讨机器人的物联网与通信技术对社会产生的影响以及未来的发展趋势。

一、机器人与物联网的结合物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连接、通信与交互的各种智能设备和物体。

机器人的物联网技术,即将机器人连接到互联网,实现机器人之间、机器人与人、机器人与物体之间的信息交换和协作。

例如,在工业制造领域,物联网技术可以使生产线上的机器人实现自动联动和协作操作,提高生产效率和质量。

在医疗保健领域,物联网技术可以使医疗机器人和医疗设备之间实现数据共享和协同工作,提高医疗服务的效果和效率。

二、机器人的通信技术发展机器人的通信技术是实现机器人之间通信和与外部环境交互的重要基础。

随着无线通信技术的进步,机器人的通信方式也得到了极大的改善和发展。

目前,常见的机器人通信技术主要有以下几种。

1. 无线通信技术:机器人可以通过Wi-Fi、蓝牙、RFID等无线通信技术与其他设备和系统进行数据交换和控制。

这种技术使得机器人能够在较大范围内进行通信和远程操作。

2. 传感器技术:机器人配备各种传感器,如摄像头、声音传感器、触摸传感器等,通过感知环境的变化和信息,可以与人类和其他机器人进行交互和沟通。

3. 语音识别和自然语言处理技术:机器人能够通过语音识别系统理解人类的指令和需求,并通过自然语言处理技术生成与人类之间的对话。

这种技术使得机器人更加智能化和人性化。

4. 云计算和大数据技术:机器人可以通过云端平台存储和处理海量的数据,通过机器学习和深度学习算法不断改进和优化自身的功能和性能。

三、机器人物联网与通信技术的应用机器人的物联网与通信技术的应用范围非常广泛。

以下是几个具体的应用实例。

移动机器人空间定位技术综述

移动机器人空间定位技术综述

移动机器人空间定位技术综述在当今科技飞速发展的时代,移动机器人已经在各个领域得到了广泛的应用,从工业生产中的自动化物流搬运,到家庭服务中的智能清洁机器人,再到医疗领域的手术辅助机器人等等。

而要让这些移动机器人能够准确、高效地完成任务,空间定位技术是其中至关重要的一环。

移动机器人的空间定位,简单来说,就是要让机器人知道自己在空间中的位置和姿态。

这就好比我们在一个陌生的环境中,需要知道自己所处的位置和方向,才能准确地到达目的地。

对于移动机器人而言,准确的空间定位是实现自主导航、路径规划、避障等功能的基础。

目前,移动机器人的空间定位技术主要可以分为以下几类:一、基于传感器的定位技术1、激光雷达定位激光雷达是一种通过发射激光束并测量反射光来获取周围环境信息的传感器。

它能够提供高精度的距离测量,从而帮助机器人构建环境地图,并通过与地图的匹配来确定自身的位置。

激光雷达定位具有精度高、可靠性强的优点,但成本相对较高,且在一些恶劣环境下(如烟雾、灰尘等)可能会受到影响。

2、视觉定位视觉定位主要利用摄像头来获取图像信息,并通过图像处理和分析来确定机器人的位置。

视觉定位可以分为基于单目视觉和基于双目视觉的定位方法。

单目视觉定位相对简单,但只能获取二维信息,定位精度有限;双目视觉则可以通过立体匹配获取深度信息,从而实现更精确的三维定位。

然而,视觉定位容易受到光照、遮挡等因素的影响,算法复杂度也较高。

3、惯性导航定位惯性导航系统通常由加速度计和陀螺仪组成,能够测量机器人的加速度和角速度,并通过积分计算出机器人的位置和姿态变化。

惯性导航具有自主性强、不受外界干扰的优点,但由于误差会随时间积累,因此通常需要与其他定位方法结合使用,以提高定位精度。

4、超声波定位超声波定位是通过发射超声波并测量回波时间来计算距离的一种定位方法。

它成本较低,适用于短距离定位,但精度相对较低,且容易受到环境干扰。

二、基于地图的定位技术1、栅格地图定位栅格地图是将环境划分为一个个大小相等的栅格,并对每个栅格的状态(如空闲、障碍物等)进行标记。

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4 国内外研究状况与水平
多机器人系统应用领域广泛。美、 欧、日等国家从 20 世纪 80 年代中期就开 始对多机器人系统做了大量研究,协作 机器人学得到了较好的发展。日本对群 体机器人系统的研究开展得比较早,著 名的研究有 A C T R E S S 系统和 C E B O T 系 统。A C T E R E S S 系统通过设计底层的通 信结构而把机器人、周围设备和计算机 等连接起来的自治多机器人智能系统。 C E B O T 系统中,每个机器人可以自主地 运动,整个系统没有集中控制,可以根 据任务和环境动态重构、可以具有学习 和适应的群体智能。我国群体机器人的 研究起步较晚,上海交通大学、中国科 学院、哈尔滨工业大学机器人研究所、 东北大学等已先后开发出各种形式的群体 机器人系统。中科院沈阳自动化研究所 以制造环境应用多机器人装配为背景, 建立了一个多机器人协作装配系统。
摘 要 移动机器人通信技术是群体机器人协调工作 中的一个重要研究领域,包括单机器人的上 下位机通信以及多机器人的互通信。本文概 述了移动机器人通信技术的发展历史和现 状,对目前在机器人通信中广泛采用的通信 方式、拓扑结构、通信协议及通信模型进行 了讨论。 关键词 移动机器人;通信系统;通信协议;P 2 P ; 协作 中图分类号:T P 2 4 文献标识码:A Abstract Mobile robot communication technology is one of the important research domains of mobile multi-robot cooperation technologies. It includes communication of the master to the slavers and the slavers to slavers. In this paper, present situation of mobile multi-robot communication is summarized and some abroad-adopted communication method, topology structure, protocol and model at present are described, which is suitable for robot communication systems. Key words mobile robot; communication system; communication protocol; P2P; cooperation
国内外对群体机器人通信的研究已取 得了令人瞩目的进展,但与工业机器人相 比,实用性尚有很大的差距,仍需要在通 信协作,系统可靠性,任务分解与分配等 方面继续研究,不断深入。
参考文献 [1]、孙迪生,王炎.机器人控制技术[M].北 京: 机械工业出版社,1997 [2]、谭明,王硕,曹志强.多机器人系统[M]. 北京:清华大学出版社,2 0 0 5 [3]、刘任平.多机器人通信研究[D].北京航 空航天大学博士学位论文,1 9 9 9 [4]、张凯.基于多智能体的机器人系统通 信技术的研究[D].南京理工大学硕士学位 论文, 2004 [5]、WU Hai-tao, LIN Yu, CHENG Shi-duan, et al. IEEE 802.11 Distributed Coordination Function[J]. Comput Sci & Technol. 2003, 18
表 2 通信方式比较
表 1 通信拓扑结构比较
008 年第 5 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2008
任务实时系统,它运行在环境经常动态 变化的真实世界中,为增强多机器人系 统适应环境的能力,我们希望智能体能 根据环境需要及具体任务的不同要求实现 智能体能力的动态可扩充。综合比较 C / S 和 P2P 模型,可考虑建立能支持系统复 杂通信行为的基于 C/S 和 P2P 模型混合的 模型结构。
Sun Liang1, Zhang Yongqiang2, Qiao Shiquan2 1. Personnel Division, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018 2. Institute of Information Science & Engineering, Hebei University of Science and Technology
个网络信号处理量下降。 对于应用层协议的研究,目前基于
多智能体的实时通信系统中,多采用 T C P 协议,以保证系统的稳定性和可靠 性,基本不发生丢包的现象。但是,这 是以牺牲系统的实时性为代价的,往往 达不到预期的效果。相反,无连接的、 不可靠的、尽最大努力投递报文的 U D P 协议虽然没有差错控制、超时重发、拥 塞控制等可靠性保证策略,但这也正是 U D P 的特点所在。在基于 U D P 的通信 中,没有发送之前建立连接的过程,也 没有发送方等待确认包的“握手”过 程,但保证了 U D P 的“轻量”、快速 的特点,在网络质量较好的情况下仍然 是首要选择[10]。因此可考虑使用 T C P 协 议和 U D P 协议结合的通信协议。
信息科技
中国科技信息 2008 年第 5 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2008
多移动机器人
通信技术综述
孙亮 1 张永强 2 乔世权 2 1. 河北科技大学人事处 050018 2. 河北科技大学信息科学与工程学院
Summary of Multi-robot Communication Technology
(5): 607-614 [6]、谢云,杨宜民.基于CSMA/CA的自主足 球机器人通信子系统设计与实现[J].机床 与液压.2005, 3: 23-25 [7]、HU He-fei, LIU Yuan-an, LI Shu-lan. Estimation Algorithm of Contending Stations Based on Improved DCF Model in IEEE 802.11 [J]. Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2004, 11:44-49 [8]、JI Xiao-fei, FAN Ge. Using CSMA/CD for Ethernet Passive Optical Network[J]. Journal ofS hanghaiJ iaotongU niversity( Science). 2004, 9: 25-28 [9]、李智军,周晓,吕恬生.基于群体协作 的分布式多机器人通信系统的设计与实 现[J]. 机器人. 2000, 22(4): 300-304, 328 [10]、王慧,颜国正,高志军.基于TCP/IP的 多机器人通信[J].计算机测量与控制. 2003, 11(3): 205-206 [11]、刘向军, 刘世平, 张洁, 等.多Agent 系统通信与协作机制构造[J]. 机械设计 与制造工程.2002,31(2): 40-41 作者简介 孙亮( 1 9 8 1 - ) ,男,山东嘉祥人,研究 实习员,本科,主要研究方向:面向对 象技术、通信系统、U M L 等; 张永强( 1 9 8 1 - ) ,男,河北井陉人,助 教,硕士,主要研究方向:网络技术、 通信系统,人工智能、面向对象技术等; 乔世权( 1 9 8 0 - ) ,男,河北安平人,助 教,本科,主要研究方向:数据库、面向对 象技术、软件工程等。
3 基于多移动机器人的通信模型研 究
协作是多机器人系统的重要特征, 协作的实现离不开通信。在多智能体机 器人环境中,通信系统的构建与实现, 要为多机器人系统提供良好的通信平台以 实现总体控制功能。
3.1 机器人通信访问协议[3,4] 针对保证实时通信的研究工作有很 多,如令牌总线、令牌环、分布式队列 双总线、光纤分布数据接口等。这些解 决方法都需要维持一个物理或逻辑环, 增加的硬件设备导致费用较高,管理和 分发很复杂,带来的系统负担将较大。 在总线拓扑结构里总线式 C S M A / C A 得到广泛应用[6,7]。C S M A / C A 的目的是 避免冲突,而不是检测冲突是否存在。 C S M A / C A 存取方式存在的一个问题是报 文分组冲突后,仍然继续发送直至全部 结束,如果冲突各方检测到冲突后能及 时停止发送,则可使信道有效利用率得 到提高。而 C S M A / C D 协议[8,9]的存取方 式是根据上述要求改进而来的。采用 C S M A / C D 控制方式时,不足的一面 是,当各机器人发送请求的频率越高, 信号冲突的可能性就越大,从而造成整
使用显式通信的多机器人系统利用特 定的通信介质,快速有效地完成各机器 人间信息的交互,实现许多在隐式通信 下无法完成的高级协调协作策略。但由 于多机器人系统在通信的实时性、可靠 性等方面有特殊要求,所以针对适用于 多机器人系统分布式控制结构的特定环境 的通信机制的研究具有重要的意义。隐 式通信与显式通信是多机器人系统各具特 色的两种通信模式,如果将两者各自的 优势结合起来,则多机器人系统就可以 灵活地应对各种动态未知环境,完成许 多复杂任务[3]。
户进程与服务器进程进行双向通信,客 户进程间无直接通路。此模型适用于需 要集中控制的应用,中心服务器利用其 特殊地位了解各客户机的需求,这有利 于对客户进程的管理以及实现通信资源的 合理分配与调度;另外,C / S 模型结构 简单、易于实现,便于错误诊断及系统 维护。其缺点也很明显:客户进程间通 信效率低,服务器工作负荷大,服务器 性能及网络带宽是影响系统性能的瓶颈; 中心服务器的错误会导致整个系统的崩 溃。
器人系统中各机器人了解其它机器人的意 图、目标和动作以及当前环境状态等信 息,进而进行有效的磋商,协作完成任 务。机器人之间的通信一般分为隐式通 信和显式通信两类。
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