人類對未知領(lǐng)域總是充滿好奇和敬畏。

因?yàn)楹闷?#xff0c;所以不斷探索，因?yàn)榫次?#xff0c;所以小心謹(jǐn)慎。

談到人工智能，已經(jīng)不僅僅是停留在智能手機(jī)、家用電器這個(gè)層次，要知道，人工智能的作用，不僅僅是為了方便生活，它還有一個(gè)重要的使命，那就是，幫助人類，完成對未知領(lǐng)域的探索。

隨著人工智能的不斷發(fā)展，機(jī)器人對于人類來說已經(jīng)不再是一個(gè)稀奇的事務(wù)，商場里、銀行中，隨處都可能見到機(jī)器人的身影，但是，一個(gè)機(jī)器人能力再大，終究還是有限的，所以，今天的我們要了解的，就是群體智能，一個(gè)存在無線可能的機(jī)器人群體——ROBO-MAS多智能體自主協(xié)同實(shí)驗(yàn)平臺

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總體 · 介紹

或許，你聽說過它的名字，但是你可能不了解它，或者說，ROBO-MAS對你來說，是比較陌生的。

那么接下來，我們就走近ROBO-MAS，跟隨ROBO-MAS一起，探索群體智能的奧妙吧。

ROBO-MAS多智能體自主協(xié)同實(shí)驗(yàn)平臺是基于ROBO-MAS智能機(jī)器人搭建的開放式群體智能研究和多機(jī)器人智能協(xié)同的綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)包括：人機(jī)交互軟件控制系統(tǒng)、ROBO-MAS智能機(jī)器人、光學(xué)投影定位模塊、射頻無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊、無線充電平臺。目前系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)智能避障、智能跟隨、群體協(xié)作循跡、路徑規(guī)劃等功能。

系統(tǒng)的研發(fā)初衷是為群體智能研究和多機(jī)器人任務(wù)協(xié)同研究搭建基礎(chǔ)科研平臺，系統(tǒng)完全開放軟硬件接口，提供人機(jī)交互軟件控制系統(tǒng)中智能機(jī)器人路徑規(guī)劃、自主避障、智能跟隨、自動循跡、群體協(xié)作等群體智能算法所需要的的位置、方向、速度、加速度等數(shù)據(jù)接口，高度支持二次開發(fā)和科研任務(wù)移植。

系統(tǒng)為群體智能研究提供模擬仿真平臺，可實(shí)現(xiàn)群體智能算法的實(shí)物驗(yàn)證，以為群體智能算法的推廣應(yīng)用提供實(shí)際案例和數(shù)據(jù)支撐。

ROBO-MAS智能機(jī)器人搭載光電定位傳感器、紅外避障傳感器、六軸慣性傳感器模塊、主控芯片處理器、無線充電模塊、射頻無線通信模塊、電池管理模塊、電機(jī)驅(qū)動、直流電機(jī)、編碼器。可實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人的位置、方位角、速度和加速度等信息，經(jīng)處理器采集處理后通過無線射頻通信模塊實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)軟件控制系統(tǒng)作為路徑規(guī)劃、避障、跟隨和循跡等控制算法的原始數(shù)據(jù)來源。

產(chǎn)品· 功能

經(jīng)過上面的總體介紹，你是不是對ROBO-MAS有了一定的了解，那么問題來了，ROBO-MAS都能實(shí)現(xiàn)什么功能呢？

1、實(shí)時(shí)定位

2、自主避障

3、路徑規(guī)劃

4、智能跟隨/用戶控制

5、自動循跡/路徑匹配

6、一鍵充電/自動返航充電

這樣，ROBO-MAS的功能是不是就一目了然了？

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ROBO-MAS機(jī)器人。視頻來源于北京智能佳機(jī)器人。

產(chǎn)品 · 尺寸

了解了功能，知道了ROBO-MAS是什么，那么新的疑問一定就隨之而來，這一樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺有多大？如果想要研究它，是不是要單獨(dú)準(zhǔn)備一個(gè)大的房間？

這個(gè)問題，就是我們接下來該往下看的問題了，靜下心來，繼續(xù)看下去，你要的答案，都在這里。

系統(tǒng)平臺尺寸圖

圖片來源于北京智能佳機(jī)器人。

ROBO-MAS機(jī)器人尺寸圖

圖片來源于北京智能佳機(jī)器人。

圖片來源于北京智能佳機(jī)器人。

圖片來源于北京智能佳機(jī)器人。

ROBO-MAS · 產(chǎn)品參數(shù)

圖片來源于北京智能佳機(jī)器人。

特點(diǎn)

那么，ROBO-MAS作為一個(gè)群體智能，有沒有自己的特點(diǎn)呢？答案是肯定的，如果沒有特點(diǎn)，那我們也沒必要研究它了。

1、智能機(jī)器人群體數(shù)量可增刪，具有良好的擴(kuò)充性；

2、智能機(jī)器人之間無直接關(guān)聯(lián)，增加可控自由度和靈活性

3、智能機(jī)器人自主運(yùn)行和上位機(jī)人機(jī)交互軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制

4、自組織，自組裝，即可單獨(dú)作業(yè)也可協(xié)同工作

5、（DLP Light Crafter 4500）

定位 · 原理

面向3D機(jī)器視覺基于數(shù)字光學(xué)處理技術(shù)的高精度數(shù)字光學(xué)投影儀，用于精確產(chǎn)生點(diǎn)云編碼陣列，ROBO-MAS智能機(jī)器人上搭載兩個(gè)光電傳感器，通過感知采集光譜陣列，通過處理器芯片解碼計(jì)算可以獲取兩個(gè)光電傳感器的具體位置坐標(biāo)，進(jìn)而可以計(jì)算出ROBO-MAS智能機(jī)器人的中心位置坐標(biāo)信息和方位角信息，同時(shí)機(jī)器人本體搭載的編碼器和6軸慣性傳感器可獲取機(jī)器人的速度和加速度信息，基于此用戶可實(shí)現(xiàn)ROBO-MAS智能機(jī)器人群體的定位控制、路徑規(guī)劃控制、循跡跟隨控制、自主避障控制等功能，依據(jù)這些功能，可實(shí)現(xiàn)對智能群體控制算法的實(shí)物驗(yàn)證分析。

路徑規(guī)劃 與 避障

基于全局匈牙利算法（全局路徑最短）

具體實(shí)現(xiàn)：用戶在上位機(jī)人機(jī)交互控制軟件系統(tǒng)上指定機(jī)器人的位置后，軟件內(nèi)部的路徑規(guī)劃算法為各個(gè)機(jī)器人分配目標(biāo)位置，進(jìn)而控制機(jī)器人的行走速度和方向，機(jī)器人在行進(jìn)過程中，依據(jù)算法的決策原則，每行進(jìn)一步，都要進(jìn)行一次規(guī)劃路徑和速度刷新，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)實(shí)時(shí)檢測群體的行進(jìn)狀態(tài)和位置，當(dāng)群體受到干擾位置和速度發(fā)生改變后，控制算法可實(shí)時(shí)重新為群體進(jìn)行最優(yōu)路徑規(guī)劃，直至到達(dá)用戶指定目標(biāo)位置結(jié)束。

基于單步ORCA算法（避障）

具體實(shí)現(xiàn)：機(jī)器人群體依據(jù)匈牙利算法，即從起始位置到目標(biāo)位置總路徑最短的原則，進(jìn)行隨機(jī)分配各個(gè)機(jī)器人的目標(biāo)位置，機(jī)器人在行進(jìn)過程中，每行進(jìn)一步系統(tǒng)依據(jù)匈牙利算法會重新規(guī)劃路徑和分配目標(biāo)位置，以此反復(fù)迭代，直至所有機(jī)器人都到達(dá)最終位置。

但在行進(jìn)過程中，當(dāng)群體數(shù)量較大，路徑復(fù)雜，機(jī)器人在行進(jìn)過程中難免會出現(xiàn)路徑交叉或者相遇，為了避免群體機(jī)器人在行進(jìn)過程中相遇，上位機(jī)人機(jī)交互控制軟件設(shè)計(jì)有ORCA算法，通過實(shí)時(shí)調(diào)控群體機(jī)器人的速度和運(yùn)動方向來實(shí)現(xiàn)群體間的相互避障。同時(shí)，ROBO-MAS通過紅外傳感器可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對周圍4cm范圍內(nèi)環(huán)境的感知，當(dāng)檢測到物體時(shí)，通過實(shí)時(shí)調(diào)控機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)對固定物體的躲避。

DEMO

1.智能跟隨

2.自主避障

3.圖形模式（自主路徑規(guī)劃）

4.畫圖模式（自主路徑規(guī)劃）

5.實(shí)時(shí)手勢控制

6.環(huán)境感知：協(xié)同感知

拓展 · 應(yīng)用

科學(xué)研究

1.群體智能算法

2.多機(jī)器人智能協(xié)同

智能群體模擬演練

1.消防演練（地震、火災(zāi)、逃生、救災(zāi)）

2.人員自然流動（疫情傳播模擬）

3.體育運(yùn)動模擬（接力賽、足球賽：基于跟隨）

4.智能交通

5.物流分配模擬

模擬建模

1.自然群體（蟻群，魚群，鳥群，細(xì)菌）

2.分子擴(kuò)散（有害氣體模型）

3.消息傳播模型

游戲娛樂

1.迷宮地圖

2.棋子類游戲（跳棋等）

具體 · 實(shí)現(xiàn)

集群智能是指一定數(shù)量的智能體之間通過局部感知和相對簡單的交互方式，完成個(gè)體不易實(shí)現(xiàn)的任務(wù)過程中所涌現(xiàn)出的復(fù)雜、強(qiáng)大的集群宏觀行為。集群智能是新一代人工智能的重要研究領(lǐng)域，也是單體智能未來發(fā)展的必然趨勢之一。

集群智能的涌現(xiàn)依賴于群體智能基礎(chǔ)層理論、鏈路層、信息層、決策層以及制導(dǎo)控制層的支撐和保障，涉及群智涌現(xiàn)機(jī)理機(jī)制、動態(tài)自組網(wǎng)、協(xié)同感知定位、協(xié)同決策規(guī)劃、協(xié)同制導(dǎo)控制、試驗(yàn)驗(yàn)證與綜合效能評估等關(guān)鍵技術(shù)。

協(xié)同控制可為集群智能涌現(xiàn)提供有利的時(shí)空協(xié)調(diào)保障，是集群智能涌現(xiàn)的核心關(guān)鍵技術(shù)和制高點(diǎn)技術(shù)。旨在為從事集群智能與協(xié)同控制相關(guān)理論研究、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研制及示范運(yùn)用的學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界科研技術(shù)人員提供一個(gè)全國性、跨系統(tǒng)、跨行業(yè)、多學(xué)科的綜合性學(xué)術(shù)平臺。

以專委會為平臺和紐帶，更加充分發(fā)揮集群智能與協(xié)同控制行業(yè)內(nèi)主要優(yōu)勢單位和專家群體的作用，活躍學(xué)術(shù)氣氛，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用需求牽引和對接、技術(shù)交流和互動，推動該領(lǐng)域理論、方法和技術(shù)發(fā)展及工程化應(yīng)用，促進(jìn)指揮與控制學(xué)科發(fā)展，提高我國科學(xué)技術(shù)水平。

集群智能與協(xié)同控制充分融合人工智能理論、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)工程理論、協(xié)同控制理論、指揮與控制理論、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制技術(shù)、通信與探測技術(shù)等多個(gè)學(xué)科和技術(shù)。

具體業(yè)務(wù)范圍和任務(wù)包括但不限于：探索集群智能涌現(xiàn)的機(jī)理、機(jī)制及方法，開展集群智能與協(xié)同控制技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，推動科技進(jìn)步。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能集群理论优化控制_探索群体智能的奥妙——ROB-MAS多智能体协作的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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