地面自主机器人聚合系统设计与实现

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近年来,随着地面自主机器人相关技术的飞速发展,基于自学习、自适应和自组织的分布式人工智能构架获得了广泛的关注和应用,出现了大量基于多智能体的机器人系统。本质上,基于多智能体的机器人系统是一个多智能体的聚合系统。聚合系统的主要功能是集成各类算法模块,并产生任务协同结构,从而支撑了机器人的操作和运行。本文设计了一个基于ROBIX体系结构的多智能体聚合系统,主要面向地面自主机器人的导航和多机器人协同任务。  和基于ROBIX的早期系统相比,论文主要进步包括以下两个方面:(1)论文给出了面向多机器人的聚合系统整体框架和设计细节;该系统支持内、外两个层次。在内层,聚合系统将多种功能的智能体连接在一起,形成一个单机器人。在外层,根据协同任务和多机器人协议,聚合系统将多个单机器人组合为一个任务系统。(2)对原来的智能体性能进行了改进,并增加了新的智能体类型:首先,论文优化了智能体数据传输性能,实现了基于内核模块的高效数据收发,并提出了智能体热插拔的新机制;此外,论文提出了一种轻量级的小智能体实现方法,可以运行在无操作系统的嵌入式设备上;最后,论文增加了管理智能体的设计和实现,用来对聚合系统进行调试监控,并桥接后端指控系统。  对于上述框架和改进,论文给出了仿真和场地实验。实验结果表明,论文研究的聚合系统可以满足地面自主机器人导航和多机器人协同任务要求。
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