1、畢業設計(論文)開題報告書 題 目多agent智能機器人群體系統的協調控制策略與實施 學 院機械學院專 業機械工程自動化姓 名學 號指導教師 教授 職稱 講師 2011年 3月課題來源本課題為省某高校科技研究開發基金項目課題，并有部分繼承性。科學依據（包括課題的科學意義；國內外研究概況、水平和發展趨勢；應用前景等。）隨著機器人技術和人工智能技術的發展，如何讓多個智能體相互協調、協商來完成任務，即實現多智能體系統（multi-agent system），已經成為新的研究熱點。作為多機器人系統的研究和實驗模型，足球機器人系統是一個多學科交叉的前沿領域，它涉及到機器人學、智能控制技術、通信技術、計算

2、機技術、傳感器技術、圖像處理和人工智能等方向，在科研方面促進了這些領域的發展。在教育意義上，該研究可以使學生將理論與實踐結合起來，提高學生的動手能力、創造能力、協作能力和綜合能力。 多機器人系統的研究始于20世紀70年代，一些機器人學的研究者開始將分布式人工智能（dai）理論應用到多機器人系統的研究中。美、歐、日等發達國家從20世紀80年代中期就對多機器人系統投入了相當大的研究熱情，協作機器人學得到發展。早期的研究主要以仿真為主，但近來的研究更強調實際的物理實現。如歐盟設立專門進行多機器人系統研究的martha課題“用于搬運的多自主機器人系統(multiple autonomous robot

3、s for transport and handling application)”。協作多機器人系統的快速發展體現為三個方面的相互影響：問題、系統和理論。為解決一個給定的問題，想象出一個系統，然后進行仿真、構建，借用別的領域的理論進行協作。 多機器人系統的潛在應用領域非常廣泛。如遠地作業、協助軍事活動、協助震后搜索與營救、自動化工廠、清除威脅區域和農業機器人等。研究內容在能力風暴機器人小車上，完成下列設計內容：1. 個體功能設計和定義：（1）用紅外、光敏、超聲等接近覺傳感器，搭建出運動物體的感知傳感器群，在傳感器感知信號的反饋作用下，控制機器人移動小車的跟蹤策略以及運行反作用控制方案；（2）

4、完成機器人小車這一智能agent的軟件封裝定義。2. 基于多agent智能系統理論，實現封裝后各機器人在指定工作目標下的配合協調；3. 以機器人小車22足球對抗為實例，設計一群體機器人踢足球的demo，以驗證控制策略的合理性；擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析首先對單個機器人小車進行功能開發，實現小車避障、跟蹤光源等功能實施；對每一小車進行功能封裝，使其在接受外界多種傳感信號輸入時能對執行設定目標進行判斷和運動決策；實現多小車間信號互傳，在群體活動中通過互相配合和信息傳輸，在大目標前提下，隨時設定自己短期新目標并執行自己封裝功能，完成群體配合功能。由于學院有較完善的實驗系統（包括

5、機器人和實驗場地），本課題的實驗，程序運行調試就很 方便，從而能保證該設計的可行性。研究計劃及預期成果1、 收集資料，通過對能力風暴機器人的編程實踐，增強對機器人小車結構的認識和小城傳感器的使用。2、 掌握agent系統理論，針對機器人小車的足球運動，建立適應該活動的agent系統規則；3、 完成單個足球機器人自我目標實現功能的封裝程序設計。4、 實現各機器人在指定任務下的協調配合（包括通訊方式、任務分解、協商、主從配合等軟件模塊設計）。5、 設計22機器人足球對抗，驗證控制策略的合理性。預期結果：能實現多agent系統的協調配合，對于多agent技術的應用與發展具有重要意義，同時完成一支機器人小型足球隊的比賽對抗。特色或創新之處與單個機器人相比，多機器人系統具有如下特點：系統功能性更強；系統具有良好的冗余性；系統柔性更好，工作更有效；系統經濟性好。已具備的條件和尚需解決的問題已具備的條件：pc計算機、 vc編程語言基礎、完善的軟件測試實驗系統及較充裕的時間和精力。尚需解決的問題：能力風暴機