×

具有可变时滞的异构和不确定机器人系统网络中的任务空间一致性。 (英语) Zbl 1366.93015号

摘要:本文研究了多机器人网络中的领导者-追随者和无领导者一致性问题。这些机器人是不相同的,在运动学上是不同的(异构的),并且它们的物理参数是不确定的。这项工作的主要贡献是一种新型控制器,它解决了任务空间中的两个一致性问题,具有以下特点:它估计运动学和动力学物理参数;它对互连可变时间延迟具有鲁棒性;它使用无奇异的单位四元数来表示方向;并且,使用类能量函数,控制器综合遵循构造性的过程。使用四个异构机械臂组成的网络进行仿真,验证了该控制器的性能。

MSC公司:

93甲14 分散的系统
93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
93C40型 自适应控制/观测系统
68T42型 Agent技术与人工智能
93立方厘米 由常微分方程控制的控制/观测系统
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] 肖伯伦·刘伊。任务空间中异构机器人的受控同步。IEEE机器人汇刊2012;28(1):268-275.
[2] AldanaC、NuñoE、BasañezL、RomeroE。无速度测量的多个异构机器人的操作空间一致性。《富兰克林学院学报》2014年;351(3):1517-1539. ·Zbl 1395.93009号
[3] MengZ、RenW、CaoY、YouZ。在有向网络拓扑下,通信和输入延迟的无领导和领导追随共识。IEEE系统、人与控制论汇刊,B2011部分;41(1):75-88.
[4] NuñoE、OrtegaR、JayawardhanaB、Basañez L.通过能量成形协调多代理Euler-Lagrange系统:网络提高了鲁棒性。自动化2013;49(10):3065-3071. ·Zbl 1358.93014号
[5] 刘毅、明H、王S、MaL、刘姿。具有时延和联合连接拓扑的多个异构Euler-Lagrange系统的共识。《富兰克林学院学报》2014年;351(6):3351-3363. ·Zbl 1290.93007号
[6] Rodriguez‐AngelesA,NijmeijerH。通过估计状态反馈实现机器人相互同步:一种合作方法。IEEE控制系统技术汇刊2004;12(4):542-554.
[7] AbdessameudA、TayebiA、PolushinIG。具有通信延迟的多刚体姿态同步。IEEE自动控制汇刊2012;57(9):2405-2411. ·Zbl 1369.93007号
[8] HatanakaT、IgarashiY、FujitaM、SpongM。基于被动性的三维姿势同步。IEEE自动控制汇刊2012;57(2):360-375·Zbl 1369.93417号
[9] AbdessameudA,PolushinIG,TayebiA。具有通信延迟和间歇信息交换的非线性系统的同步。自动化2015;59: 1-8. ·Zbl 1326.93005号
[10] 斯波格·利德。平衡图上多个惯性系的稳定群集。IEEE自动控制汇刊2007;52(8):1469-1475. ·Zbl 1366.93503号
[11] GuDB、WangZ。领导-追随者群体:算法和实验。IEEE控制系统技术汇刊2009;17(5):1211-1219.
[12] 王X、YuC、LinZ。用于刚体协调的姿态和位置控制的双四元数解决方案。2012年机器人交易;28(5):1162-1170.
[13] 秦杰、郑伟、高赫。广义交互拓扑下多智能体与双积分动力学的协调。IEEE系统、人与控制论汇刊,B2012部分;42(1):44-57.
[14] Rutkovsky V、Somov S、ButyrinS、Sukhanov V。第19届国际飞行控制联合会航空航天姿态制导自动控制和微型卫星和自由飞行机器人控制专题讨论会*。国际会计师联合会会议记录卷2013;46(19):399-404.
[15] MaquinD、FurnoL、NielsenMC、BlankeM。第九届ifac技术过程故障检测、监督和安全研讨会,合作水下机器人的集中与分散控制重构。IFAC‐2015年在线论文;48(21):732-739.
[16] DemetriouMA,ZhangK。自适应航天器姿态同步中同步增益的自适应和优化。2015年航空航天科技;46: 116-123.
[17] NuñoE、BasañezL、López‐FrancoC、Arana‐DanielN。使用无速度测量PD控制器的非线性遥操作器的稳定性。《富兰克林学院学报》2014年;351(1):241-258·兹比尔1293.93253
[18] SchwarzerF、SahaM、LatombeJC。复杂环境中单关节和多关节机器人的自适应动态碰撞检查。IEEE机器人汇刊2005;21(3):338-353.
[19] 安德森·冈特。机器人城市搜索和救援的动态异构团队组成。计算机与系统科学杂志2015;81(3):553-567. 第四届国际环境系统、网络和技术会议(ANT 2013)精选论文专刊。
[20] KarkiH ShuklaA。机器人技术在陆上石油和天然气行业的应用综述第一部分:机器人和自主系统2016;75,B部分:490-507。
[21] KnepperRA、LaytonT、RomanishinJ、RusDIkeabot:一种自主多机器人协调家具装配系统。2013年IEEE机器人与自动化国际会议(ICRA),卡尔斯鲁厄,2013年;855-862.
[22] RoaMA、Berenson D、HuangW。移动操作:走向智能制造[tc spotlight]。IEEE机器人自动化杂志2015;22(4):14-15.
[23] VigneaultC贝查拉。田间作业用农业机器人:概念和组件。生物系统工程2016;149: 94-111.
[24] Olfati‐SaberR,MurrayR。具有切换拓扑和时间延迟的代理网络中的一致性问题。IEEE自动控制汇刊2004;49(9):1520-1533. ·Zbl 1365.93301号
[25] Olfati‐SaberR、FaxJ、MurrayR。网络化多代理系统中的共识与合作。IEEE2007会议记录;95(1):215-233. ·Zbl 1376.68138号
[26] RenW公司。关于双积分动力学的一致性算法。IEEE自动控制汇刊2008;53(6):1503-1509. ·Zbl 1367.93567号
[27] KimJM、ParkJB、ChoiYH。具有随机链路故障的异构多代理系统的无领导者和领导者跟随共识。IET控制理论与应用2014;8(1):51-60. ·Zbl 1286.93113号
[28] 塔迪姆·拉登科维奇。有向图上网络系统的多智能体自适应一致性。国际自适应控制与信号处理杂志2016;30(1):46-59. 公元2577年·Zbl 1348.93016号
[29] 东西。具有参考轨迹的多不确定机械系统的一致性算法。自动化2011;47(9):2023-2028. ·Zbl 1227.93007号
[30] NuñoE、OrtegaR、BasañezL、HillD。具有不确定参数和通信延迟的非恒等Euler‐Lagrange系统网络的同步。IEEE自动控制汇刊2011;56(4):935-941. ·Zbl 1368.93308号
[31] 努尼奥、萨拉斯、巴萨涅兹。使用P+d控制器的非恒等Euler‐Lagrange系统网络中的一致性。IEEE机器人汇刊2013;26(6):1503-1508.
[32] RenW公司。网络化Euler‐Lagrange系统的分布式无领导共识算法。国际控制杂志2009;82(11):2137-2149. ·Zbl 1175.93074号
[33] ChungS,SlotineJ。拉格朗日系统的协作机器人控制和并发同步。IEEE机器人学报2009;25(3):686-700.
[34] 徐伟、曹洁、于伟、卢杰。领导者遵循具有联合连接拓扑的非线性多代理系统的共识。IET控制理论与应用2014;8(6):432-440.
[35] MengZ、DimarogonasDV、JohanssonK。H.使用连续控制的多个异质拉格朗日系统的主从协调跟踪。IEEE机器人汇刊2014;30(3):739-745。
[36] 德佩西斯,贾亚瓦德哈纳。量化测量下无源系统的协调。SIAM控制与优化杂志2012;50(6):3155-3177. ·Zbl 1258.93003号
[37] 黄杰、文C、王伟、宋育德。一组不确定非线性机械系统的自适应有限时间一致性控制。自动化2015;51: 292-301. ·Zbl 1309.93011号
[38] 王B,王J,张L,张B。通过分布式间歇通信协议,对具有非线性动力学的高阶多智能体不确定系统进行鲁棒自适应一致性跟踪。国际自适应控制与信号处理杂志2016;30(3):511-533. ·Zbl 1348.93019号
[39] 王菲、刘姿、张毅、陈碧。具有死区输入的不确定非线性多智能体系统的分布式自适应协调控制。富兰克林学院学报2016;353(10):2270-2289. ·Zbl 1347.93028号
[40] MeiJ,RenW,MaG.多个Euler‐Lagrange系统的分布式协调跟踪与动态领导者。IEEE自动控制汇刊2011;56(6):1415-1421. ·Zbl 1368.93432号
[41] 刘毅、明赫、王斯、刘姿、廖斯。一类网络化异构多代理系统的分布式一致性。《富兰克林学院学报》2014年;351(3):1700-1716. ·Zbl 1395.93059号
[42] RenW公司。航天器编队飞行中的分布式姿态对准。国际自适应控制与信号处理杂志2007;21(2-3):95-113. ·Zbl 1115.93338号
[43] IgarashiY、HatanakaT、FujitaM、SpongM。SE中基于被动性的姿态同步(3)。IEEE控制系统技术汇刊2009;17(5):1119-1134。
[44] Weng S、Yue D、Yang T。流形SO(3)上多刚体协调姿态运动控制。IET控制理论与应用2013;7(16):1984-1991.
[45] BaiH、ArcakM、WenJ。无惯性系信息的刚体姿态协调。Automatica2008;44(12):3170-3175. ·Zbl 1153.93422号
[46] AldanaC、NuñoE、BasañezL合作机械手的侧向遥操作。IEEE国际会议机器人。自动。,明尼苏达州圣保罗,2012年;4274-4279.
[47] 王赫、谢毅。具有时间延迟的双边遥操作任务空间框架。动态系统、测量与控制杂志2012;134(5):51010-51020.
[48] 王赫。具有不确定运动学和动力学的网络机器人系统基于被动性的同步。自动化2013;49(3):755-761. ·Zbl 1267.93159号
[49] 王赫。具有不确定性运动学和动力学的网络机器人系统的任务空间同步。IEEE自动控制汇刊2013;58(12):3169-3174. ·Zbl 1369.93424号
[50] CheahC、LiuC、Slotine JJ。具有运动学、动力学和执行器模型不确定性的机器人自适应雅可比跟踪控制。IEEE自动控制汇刊2006;51(6):1024-1029. ·Zbl 1366.93399号
[51] 王赫、谢毅。具有不确定性运动学和动力学的机器人自适应逆动力学控制。自动化2009;45(9):2114-2119. ·Zbl 1175.93117号
[52] GhorbelF、SrinivasanB、SpongM。串联机器人惯性矩阵的一致有界性。机器人系统杂志1998;15(1):17-28·Zbl 0902.70004号
[53] KellyR,SantibáñezV,LoriaA关节空间机器人操纵器的控制。Springer‐Verlag:伦敦,2005年。
[54] SpongM、HutchinsonS、VidyasagarMRobot建模与控制。威利:新泽西州霍博肯,2005年。
[55] NuñoE、BasañezL、OrtegaR、SpongM。具有可变时延的非线性遥操作器的位置跟踪。国际机器人研究杂志2009;28(7):895-910.
[56] ArcakM公司。被动性作为团队协调的设计工具。IEEE自动控制汇刊2007;52(8):1380-1390. ·Zbl 1366.93563号
[57] 莱昂纳多·萨普切尔·萨莱特。自主刚体姿态同步。自动化2009;45(2):572-577. ·Zbl 1158.93372号
[58] NuñoE、OrtegaR、JayawardhanaB、BasañezL。联网提高了仅测量关节位置的柔性关节多机器人系统的鲁棒性。欧洲控制杂志2013;19(6):469-476. ·Zbl 1293.93254号
[59] HongY、HuJ、GaoL。具有主动领导者和可变拓扑的多代理共识的跟踪控制。自动化2006;42(7):1177-1182. ·Zbl 1117.93300号
[60] CaoY,RenW多代理网络的分布式协调:紧急问题、模型和问题。Springer‐Verlag:伦敦,2011年·Zbl 1225.93003号
[61] 利兹。平衡图上多推力推进车辆的分布式反推控制。自动化2012;48(11):2971-2977. ·Zbl 1252.93089号
[62] NuñoE、BasañezL、OrtegaR。双边遥操作的被动控制:教程。自动化2011;47(3):485-495·Zbl 1219.93081号
[63] 卡卡瓦莱F,西西里岛B,维拉尼L。欧拉参数在机器人控制中的作用。《亚洲控制杂志》1999年;1(1):25-34.
[64] ChouJ,四元数运动学和动力学微分方程。1992年IEEE机器人与自动化汇刊;8(1):53-64.
[65] KuipersJB四元数和旋转序列:轨道、航空航天和虚拟现实应用入门。普林斯顿大学出版社,2002年。
[66] WenJY,Kreutz‐DelgadoK公司。姿态控制问题。IEEE自动控制汇刊1991;36(10):1148-1162. ·Zbl 0758.93053号
[67] 费尔斯塔多。六自由度无人水下航行器的控制:四元数反馈方法。1994年,特隆赫姆大学挪威理工学院博士论文。
[68] CampaR,CamarilloK,单位四元数:机器人操纵器建模、路径规划和控制的数学工具。《机器人操纵器》,CeccarelliM(编辑)(编辑)。InTech,2008年;21-48.
[69] ZergerogluE、WalkerDDI、SetlurP。冗余度机器人的非线性跟踪控制。IEEE/ASME机电学报2004;9(1):129-132.
[70] 斯普里埃RA。《关于从方向余弦矩阵中提取四元数的无奇异性的评论》,《航天器与火箭杂志》1978;15(4):255.
[71] NuñoE、OrtegaR、BasañezL。非线性双边遥操作器的自适应控制器。自动化2010;46(1):155-159. ·Zbl 1214.93059号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。