作者提出的一个新方法,通过超声电机及弹性元件进生器(CPG)的启发,提出了一个基于耦合非线性振荡 行驱动。该方法利用弹性元件的复原力作为驱动力来器的分布式移动控制器:2)针对离线优化,提出了 抓握物体,因此手能够完成柔软的、稳定的抓握运动,个遗传算法,对CPG及模块式机器人的构形同时进行 不需要动力输入。此外,由于超声电机尺寸小、低速进化;3)最终的研究目标是自主移动,本文的重点是 转矩大,因此所有元件都置于手内。将这个驱动方法耦合非线性振荡器的快速在线适应方法。该算法能够 应用于多自由度机构,设计并实现了一个五指机器人在模块发生故障时或出现新的未知构形时实现移动步 手。其关节数与自由度数与人手相等,大小也与普通态的快速在线优化(适应)。利用硬件样机 YaMoR进 成年男性的手相仿。利用基本的驱动实验演示了该机行了仿真实验。参21 器人指的性能。图13表2参16 060111利用对称的转子与制动器实现双足机器人 行走机构 的平衡行走与快速运动[会,英]/ Mayer,N., Farkas, 06018小型轮履腿复合式机器人设计及运动特性 national Conference on Mechatronics and autom F, Asada, M.// Proceedings of the 2005 IEEE Int 分析[刊,中]/段星光,黄强,李科杰∥机械工程学报.345-350 2005,41(8)-108-114 研究了一种利用快速转动的、对称的重物(转子) 针对在室内外环境下对小型移动机器人的运动要进行镇定的双足机器人。转子直接连接到电机上,没 求,综合轮式、履带式和腿式运动机构的优点,研制有使用齿轮头。转子完全封装在一个箱内,完全通过 开发了一种多运动模式的小型轮履腿复合式移动机器惯性原理与其环境交互。提出了控制这种系统的一个 人。该机器人可以进行轮式高速运动、履带或腿式越概念框架,并利用ODE仿真进行了测试。这种转子 障等多种模式的运动。对其运动特性、越障性能、自的动力学不同于非转动固体,例如,在小摄动情况下 动复位功能进行了详细的分析。采用的嵌入式控制系它可以保持轴不变。利用了这种环境并进行了测试。 统保证了机器人功耗低、可靠性好、实时性高的控制此外,采用制动机构,将转子用作反应轮。结果表明 要求。试验表明,这种移动机器人运动灵活,具有很机器人不必使用其它驱动器进行辅助就可以站立。通 好的环境适应性和较高的越障能力。 过一些简单的理论研究给出了一些必要的参数,例如 06010 Aramis:一种四足爬行与步行机器人[刊,机器人站立时的重量。还讨论了可能做出的各种快速 英]/ Spenneberg,D., Strack,A., Hilljegerdes,运动。参 J.∥ European Space Agency( Special Publication).-060111利用混合中央模式发生器法实现双足机器 2005,603-355~362 人的动态行走与奔跑[会,英]/ Komatsu,T,Usui, 介绍了四足步行集成研究 ARAMIES和所开发的M∥ Proceedings of the2005 IEEE International Confe 控制软件方法。分析了所做的第一个步行实验。解释 rence on Mechatronics and Automation-987~992 了如何基于 Bezier样条生成CPG类节律型运动模式 给出了双足机器人动态行走与奔跑的仿真与实验 从而得到一种极简单的、柔性的方法来产生复杂轨迹,结果。提出了混合式中央模式发生器(H-CPG)法,来 并利用相位、频率与振幅调节这些轨迹。此外,还简实现自适应动态运动,包括迈步与跳跃。该方法基本 要介绍了新的RT微核概念,用来对 ARAMIES项目中上由CPG模块组成,但添加了力控制系统,由该系统 使用的基于行为的机器人进行编程。这种微核将实时沿竖直方向及水平方向独立地控制从腿到地面的作用 操作系统的性质与基于行为的编程概念结合起来。参6力。在水平地面及斜坡上实现了二维行走与奔跑,速 060110模块式机器人移动的在线优化[会,英]/度为16m/s参7 Marbach,D., Ijspeert,AJ.∥ Proceedings of the200506011]3机器人手的负载敏感型无级变速器[刊,日] IEEE International Conference on Mechatronics and au-/高木健,小俣透∥日本日本口求”卜学会誌-2005, tomation -248-253 23(2)-238-244 在非结构化的、不可预测的环境中进行自适应移 针对手指关节,提出了一种负载敏感型无级变速 动是模块式机器人最重要的一个特征。我们希望自主器(VT)。机器人手的手指在抓握物体时需要施加 模块式机器人能够适应动态环境、非预期的任务和模力,在开闭时需要速度。因此,CVT是改进手指关节 块故障。适应分两层:在静态构形内,链式模块式杋功率传动的理想装置。现有的摩擦型CVI体积都比 器人可以利用其多个自由度及固有的冗余性修改其移较大,重量比较重,不能安装在手指关节中。本文注 动步态。此外,机器人可以进行自重构来修改其形态。意到手指关节不需要旋转360°,提出了一个结构简 在此范畴内,以自组织方式进行在线移动优化是强制单、体积小的负载敏感型CVT,它由一个五杆连杆与 的。本文的贡献有3层:1)受脊椎动物的中央模式发扭转盘簧组成。实现结果表明,该CVT可以将其对
16 作者提出的一个新方法，通过超声电机及弹性元件进 行驱动。该方法利用弹性元件的复原力作为驱动力来 抓握物体，因此手能够完成柔软的、稳定的抓握运动， 不需要动力输入。此外，由于超声电机尺寸小、低速 转矩大，因此所有元件都置于手内。将这个驱动方法 应用于多自由度机构，设计并实现了一个五指机器人 手。其关节数与自由度数与人手相等，大小也与普通 成年男性的手相仿。利用基本的驱动实验演示了该机 器人指的性能。图 13 表 2 参 16 行走机构 0601108 小型轮履腿复合式机器人设计及运动特性 分析[刊，中]/段星光，黄强，李科杰∥机械工程学报. —2005，41(8).—108~114 针对在室内外环境下对小型移动机器人的运动要 求，综合轮式、履带式和腿式运动机构的优点，研制 开发了一种多运动模式的小型轮履腿复合式移动机器 人。该机器人可以进行轮式高速运动、履带或腿式越 障等多种模式的运动。对其运动特性、越障性能、自 动复位功能进行了详细的分析。采用的嵌入式控制系 统保证了机器人功耗低、可靠性好、实时性高的控制 要求。试验表明，这种移动机器人运动灵活，具有很 好的环境适应性和较高的越障能力。 0601109 Aramies：一种四足爬行与步行机器人[刊， 英 ]/Spenneberg ， D. ， Strack ， A. ， Hilljegerdes ， J.∥European Space Agency(Special Publication). — 2005，603.—355~362 介绍了四足步行集成研究ARAMIES和所开发的 控制软件方法。分析了所做的第一个步行实验。解释 了如何基于Bezier样条生成CPG类节律型运动模式， 从而得到一种极简单的、柔性的方法来产生复杂轨迹， 并利用相位、频率与振幅调节这些轨迹。此外，还简 要介绍了新的RT微核概念，用来对ARAMIES项目中 使用的基于行为的机器人进行编程。这种微核将实时 操作系统的性质与基于行为的编程概念结合起来。参6 0601110 模块式机器人移动的在线优化[会，英]/ Marbach，D.，Ijspeert，A.J.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—248~253 在非结构化的、不可预测的环境中进行自适应移 动是模块式机器人最重要的一个特征。我们希望自主 模块式机器人能够适应动态环境、非预期的任务和模 块故障。适应分两层：在静态构形内，链式模块式机 器人可以利用其多个自由度及固有的冗余性修改其移 动步态。此外，机器人可以进行自重构来修改其形态。 在此范畴内，以自组织方式进行在线移动优化是强制 的。本文的贡献有 3 层：1)受脊椎动物的中央模式发 生器(CPG)的启发，提出了一个基于耦合非线性振荡 器的分布式移动控制器；2)针对离线优化，提出了一 个遗传算法，对 CPG 及模块式机器人的构形同时进行 进化；3)最终的研究目标是自主移动，本文的重点是 耦合非线性振荡器的快速在线适应方法。该算法能够 在模块发生故障时或出现新的未知构形时实现移动步 态的快速在线优化(适应)。利用硬件样机 YaMoR 进 行了仿真实验。参 21 0601111 利用对称的转子与制动器实现双足机器人 的平衡行走与快速运动[会，英]/Mayer，N.，Farkas， F.，Asada，M.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.— 345~350 研究了一种利用快速转动的、对称的重物(转子) 进行镇定的双足机器人。转子直接连接到电机上，没 有使用齿轮头。转子完全封装在一个箱内，完全通过 惯性原理与其环境交互。提出了控制这种系统的一个 概念框架，并利用 ODE 仿真进行了测试。这种转子 的动力学不同于非转动固体，例如，在小摄动情况下 它可以保持轴不变。利用了这种环境并进行了测试。 此外，采用制动机构，将转子用作反应轮。结果表明， 机器人不必使用其它驱动器进行辅助就可以站立。通 过一些简单的理论研究给出了一些必要的参数，例如 机器人站立时的重量。还讨论了可能做出的各种快速 运动。参 15 0601112 利用混合中央模式发生器法实现双足机器 人的动态行走与奔跑[会，英]/Komatsu，T.，Usui， M.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—987~992 给出了双足机器人动态行走与奔跑的仿真与实验 结果。提出了混合式中央模式发生器(H-CPG)法，来 实现自适应动态运动，包括迈步与跳跃。该方法基本 上由 CPG 模块组成，但添加了力控制系统，由该系统 沿竖直方向及水平方向独立地控制从腿到地面的作用 力。在水平地面及斜坡上实现了二维行走与奔跑，速 度为 1.6 m/s。参 7 0601113 机器人手的负载敏感型无级变速器[刊，日] /高木健，小俣透∥日本日本ロボット学会誌.—2005， 23(2).—238~244 针对手指关节，提出了一种负载敏感型无级变速 器(CVT)。机器人手的手指在抓握物体时需要施加 力，在开闭时需要速度。因此，CVT 是改进手指关节 功率传动的理想装置。现有的摩擦型 CVT 体积都比 较大，重量比较重，不能安装在手指关节中。本文注 意到手指关节不需要旋转 360°，提出了一个结构简 单、体积小的负载敏感型 CVT，它由一个五杆连杆与 扭转盘簧组成。实现结果表明，该 CVT 可以将其对
负载的减速比从0.5提高到3.3。开发了一种采用这种的三菱PA-10机器人臂控制器。参22 CVT的二指手爪,它可以有力地抓握物体并迅速地进0601117利用逐步后退法及时间最优参考系对双智 行操纵。没有这种CVT,这些运动都是不可能实现的。能驱动装置进行非线性控制[刊,英]/ Fernandez,R 图22表3参13 Akinfiev, T// Autonomous Robots 060114用来完成陡坡操作的四足步行机器人2005,19(3)-233-255 TITAN XI的开发:腿驱动机构的概念设计与基本实验 双智能驱动装置是一种专门设计的非线性驱动 「刊,日]/程岛龙一,土居隆宏,福田靖∥日本日本口器,用于爬行与步行的腿式机器人。其特点是连续改 求”卜学会誌-2005,23(7)-847~857 变传动率,具有双重性,非常适于那些需要同一驱动 介绍了四足步行机器人TI^ANⅪ的基本系统及装置完成两种不同的移动连杆起停运动的情况。然后, 设计。 TITANⅪI可以在陡坡区域完成建筑任务。日本确定了这种非线性驱动器的相关控制问题,采用逐步 在山区建设公路时迫切需要完成这种任务。 TITANⅪⅠ后退设计策略开发了李亚普诺夫型非线性控制器,它 将由缆悬挂在陡坡上,利用四条腿行走,以免损坏钢可以确保对期望的运动律进行渐近跟踪,这些控制律 筋混凝土框架,并完成为岩石锚杆钻深孔等任务。讨是利用时间最优控制法选择出来的。将该方法扩展到 论了TIANⅪI的一些基本设计问题,包括:系统构有界的控制输入。给出了一些仿真与实验结果,以证 形的选择;腿机构与液压驱动系统的设计;基于间歇明这个非线性控制方法对于双智能驱动装置的有效性 爬行与总体控制系统的适当的标准步态。制作了与可行性。图19表4参29 TITANⅪI的机械模型,总重7吨,腿长37米,在不06018使用MR驱动器的二维力显示系统[刊,日]/ 平整地面上成功演示了极基础的步行,平均速度达2山口雄平,古庄纯次,木村真也∥日本日本口求7卜 厘米/秒。图26表2参13 学会誌-2005,23(3)-352-359 驱动机构 力显示系统是一种与人共存的机器人系统,它在 工作时与人共享作业空间,可以与用户直接接触并展 601115微型管道机器人钹形压电复合驱动器的结示力感觉。以它们作为人接口具有优势,可以产生更 构设计及优化[刊,中]/郭彤,李江雄,柯映林∥中国多的效果。另一方面,它们本身潜在危险因素,它们 机械工程-2005,16(18)-1610~1612,1621 可能做出不受控的移动,对操作员造成伤害。我们提 提出一种基于惯性驱动的微型管道机器人钹形压出,机器人系统的安全性可以定量估算,并利用离合 电复合驱动器,为解决由提高抗疲劳破坏而采用较厚器型驱动器以机械方式加以保证。而且,我们开发了 金属膜片所带来的性能影响问题,对钹形压电复合片ER驱动器与MR驱动器,它们就是离合器型的驱动 的金属片进行了有限元分析并提出径向刻槽的结构优器。本文成功开发了一种惯性低、响应性高、力矩/ 化,使其环向应力得以释放,从而大大提高了机器人惯性比高的MR驱动器,并利用它开发了一个二维力 驱动器的变形特性及能量转化率,使机器人的运行速显示系统,该系统可以使虚拟物体具有很大的刚度和 度提高56%,具有较高的速度特性及负载能力 良好的操作性。图16表4参28 0601116三菱PA-10机器人臂协和驱动系统的建模 与控制[刊,英]/ Kennedy,cW., Desai,,J,P∥IEEE/ 其他 ASME Transactions on Mechatronics. -2005, 10 (3) 0601119适用于实时避障的新型智能化机器人敏感 263~274 皮肤的研究[刊,中]/王树国,曹政才,付宜利∥光学 介绍了我们建立三菱PA-10型机器人臂动力学模学报-2005,25(9)-1233~1237 型方面的结果,旨在利用低反馈增益实现低速轨迹跟 研制的敏感皮肤由模块化和带有强数据处理能力 踪。PA-10采用协和驱动传动装置(HDT),具有反向的微型红外传感器阵列构成,可以粘贴在机器人表面, 驱动能力、精确定位能力和零后冲,是执行精密操作依赖于皮肤上的红外传感器来感知外部环境。系统采 任务的理想手臂。然而,协和驱动系统固有柔性与振用了几何光学模型法来测量敏感皮肤与障碍物间的距 荡,而且缺乏传动装置内动力学的技术信息,因此建离。实验结果表明,在感知区域内,敏感皮肤能够实 立机器人的精确动力学模型极难。这项硏究的新颖之时准确地给岀多关节机器人周围的障碍物存在和距离 处在于建立了一个系统算法来抽取机器人手臂协和驱信息,为解决机器人避障问题提供新的范例。同时敏 动传动装置的模型参数,便于实现基于模型的控制 感皮肤的研制也是机器人在传感和控制领域中应用的 我们还对三菱PA-10的所有7个关节进行建模,并做 次尝试,对促进机器人和各相关科学的发展及提高 了一些实验来辨识协和驱动系统的各个参数。最后 机器人智能化的水平具有深远的意义,并将有着广阔 给出了一个轨迹跟踪任务实例,说明了这种基于模型的应用前景
17 负载的减速比从 0.5 提高到 3.3。开发了一种采用这种 CVT 的二指手爪，它可以有力地抓握物体并迅速地进 行操纵。没有这种 CVT，这些运动都是不可能实现的。 图 22 表 3 参 13 0601114 用来完成陡坡操作的四足步行机器人 TITAN XI 的开发：腿驱动机构的概念设计与基本实验 [刊，日]/程岛龙一，土居隆宏，福田靖∥日本日本ロ ボット学会誌.—2005，23(7).—847~857 介绍了四足步行机器人 TITAN XI 的基本系统及 设计。TITAN XI 可以在陡坡区域完成建筑任务。日本 在山区建设公路时迫切需要完成这种任务。TITAN XI 将由缆悬挂在陡坡上，利用四条腿行走，以免损坏钢 筋混凝土框架，并完成为岩石锚杆钻深孔等任务。讨 论了 TITAN XI 的一些基本设计问题，包括：系统构 形的选择；腿机构与液压驱动系统的设计；基于间歇 爬行与总体控制系统的适当的标准步态。制作了 TITAN XI 的机械模型，总重 7 吨，腿长 3.7 米，在不 平整地面上成功演示了极基础的步行，平均速度达 2 厘米/秒。图 26 表 2 参 13 驱动机构 0601115 微型管道机器人钹形压电复合驱动器的结 构设计及优化[刊，中]/郭彤，李江雄，柯映林∥中国 机械工程.—2005，16(18).—1610~1612,1621 提出一种基于惯性驱动的微型管道机器人钹形压 电复合驱动器，为解决由提高抗疲劳破坏而采用较厚 金属膜片所带来的性能影响问题，对钹形压电复合片 的金属片进行了有限元分析并提出径向刻槽的结构优 化，使其环向应力得以释放，从而大大提高了机器人 驱动器的变形特性及能量转化率，使机器人的运行速 度提高 56%，具有较高的速度特性及负载能力。 0601116 三菱 PA-10 机器人臂协和驱动系统的建模 与控制[刊，英]/Kennedy，C.W.，Desai，J.P.∥IEEE/ ASME Transactions on Mechatronics.—2005，10(3).— 263~274 介绍了我们建立三菱 PA-10 型机器人臂动力学模 型方面的结果，旨在利用低反馈增益实现低速轨迹跟 踪。PA-10 采用协和驱动传动装置(HDT)，具有反向 驱动能力、精确定位能力和零后冲，是执行精密操作 任务的理想手臂。然而，协和驱动系统固有柔性与振 荡，而且缺乏传动装置内动力学的技术信息，因此建 立机器人的精确动力学模型极难。这项研究的新颖之 处在于建立了一个系统算法来抽取机器人手臂协和驱 动传动装置的模型参数，便于实现基于模型的控制。 我们还对三菱 PA-10 的所有 7 个关节进行建模，并做 了一些实验来辨识协和驱动系统的各个参数。最后， 给出了一个轨迹跟踪任务实例，说明了这种基于模型 的三菱 PA-10 机器人臂控制器。参 22 0601117 利用逐步后退法及时间最优参考系对双智 能驱动装置进行非线性控制[刊，英]/Fernández，R.， Hespanha，J.，Akinfiev，T.∥Autonomous Robots.— 2005，19(3).—233~255 双智能驱动装置是一种专门设计的非线性驱动 器，用于爬行与步行的腿式机器人。其特点是连续改 变传动率，具有双重性，非常适于那些需要同一驱动 装置完成两种不同的移动连杆起停运动的情况。然后， 确定了这种非线性驱动器的相关控制问题，采用逐步 后退设计策略开发了李亚普诺夫型非线性控制器，它 可以确保对期望的运动律进行渐近跟踪，这些控制律 是利用时间最优控制法选择出来的。将该方法扩展到 有界的控制输入。给出了一些仿真与实验结果，以证 明这个非线性控制方法对于双智能驱动装置的有效性 与可行性。图 19 表 4 参 29 0601118 使用 MR 驱动器的二维力显示系统[刊，日]/ 山口雄平，古庄纯次，木村真也∥日本日本ロボット 学会誌.—2005，23(3).—352~359 力显示系统是一种与人共存的机器人系统，它在 工作时与人共享作业空间，可以与用户直接接触并展 示力感觉。以它们作为人接口具有优势，可以产生更 多的效果。另一方面，它们本身潜在危险因素，它们 可能做出不受控的移动，对操作员造成伤害。我们提 出，机器人系统的安全性可以定量估算，并利用离合 器型驱动器以机械方式加以保证。而且，我们开发了 ER 驱动器与 MR 驱动器，它们就是离合器型的驱动 器。本文成功开发了一种惯性低、响应性高、力矩/ 惯性比高的 MR 驱动器，并利用它开发了一个二维力 显示系统，该系统可以使虚拟物体具有很大的刚度和 良好的操作性。图 16 表 4 参 28 其他 0601119 适用于实时避障的新型智能化机器人敏感 皮肤的研究[刊，中]/王树国，曹政才，付宜利∥光学 学报.—2005，25(9).—1233~1237 研制的敏感皮肤由模块化和带有强数据处理能力 的微型红外传感器阵列构成，可以粘贴在机器人表面， 依赖于皮肤上的红外传感器来感知外部环境。系统采 用了几何光学模型法来测量敏感皮肤与障碍物间的距 离。实验结果表明，在感知区域内，敏感皮肤能够实 时准确地给出多关节机器人周围的障碍物存在和距离 信息，为解决机器人避障问题提供新的范例。同时敏 感皮肤的研制也是机器人在传感和控制领域中应用的 一次尝试，对促进机器人和各相关科学的发展及提高 机器人智能化的水平具有深远的意义，并将有着广阔 的应用前景
0601120能够感知接触对象位置的高柔性粘弹性机发展的主要因素。本文介绍了一种新的控制算法,打 器人[刊,英]/ Yamada,Y, Morizono,T, Umetani,破了这种限制。基本思想是监测各传感器输出中的相 Y.∥ ieee Transactions on Industrial Electronics.一对变化,从而检测气体传感器响应的开始以及恢复的 2005,52(4)-960~968 开始。当传感器输出从某个状态开始向另一状态变化 本文旨在开发一种机器人皮肤,它能够精确地感时,令机器人立即采取相应的动作,从而实现了快速 知与皮肤表面进行面接触的物体的位置。到目前为止,的烟羽跟踪。传感器输出增大,机器人的速度也会相 还没有报告表明触觉感知不仅可以检测皮肤变形,而应增大,进一步加快烟羽跟踪速度,而传感器输出不 且还可以高精度地感知接触物体的位置。在光机电学足时,机器人的速度会放慢,以免搜索成功率下降。 技术类别中,我们采用光纤来传送软皮肤的表面变形与以往的算法不同,本文方法基于绝对的传感器输出 信息,以精确地感知与软皮肤接触的物体的位置。本级来检测输出变化,可实现可靠的烟羽检测,因为它 文说明了这种机器人皮肤的结构,介绍了反射器芯片不易受到气体传感器输出漂移的影响。实验结果表 位置的检测原理与物体接触位置的感知原理。这种机即使所使用的半导体气体传感器的恢复时间较长,机 器人皮肤的特点是表面成本低,易于替换,感知性能器人也可以在32秒内跟踪到2米内的气体源。参16 对于电磁干扰鲁棒。接着,给出了一些实验结果,利0601124移动机器人定位:基于测距传感器与惯性传 用一个楔形物体来检验这些原理。为了评估感知精度,感器的算法的开发与比较评估[刊,英]/ politi,G, 进行了如下比较:1)物体实际凸多边形与相应的估算Jto,L, Longhi,S.∥ Journal of Robotic Systems 多边形之间的位置比较;2)采用独立拟合法与拉格朗2005,22(12)-725~735 日拟合法时物体两个顶点位置的比较。参13 自主移动机器人必须能够阐述传感器设备提供的 0601121用于移动机器人的微型燃料电池的评估测量结果,这样才能相对于坐标系确定自身的位置。 [会,英]/ Wilhelm,A, Surgenor,Bw, Pharoah,位置估算精度取决于传感器的精度以及测量结果处理 JG∥ Proceedings of the2005 IEEE International Confe-算法的可靠性。本文旨在给出一种采用里程计及光纤 rence on Mechatronics and Automation -32-36 陀螺仪等内部传感器的廉价定位系统。提出了3个简 将机电工程学科大学课程使用的一台移动机器人单的定位算法,它们基于不同的传感器数据处理过程 的电源从传统的铅酸电池改造为氢燃料PEM微型燃其中两个在确定性框架下工作,另一个在随机框架下 料电池。概述了基于燃料电池的电源系统的设计。给工作,其中感知及未建模机器人动力学会产生不确定 出了系统性能的测试结果。简要讨论了微型燃料电池性。通过一组实验室实验测试了这些定位算法的性能, 的一些实现问题。参8 并根据定位精度及计算量进行了比较。图5表2参36 0601125移动机器人定位中距离传感器数据的过滤 五机器人传感器 [会,英]/Baek,S.,Park,H,Lee,S.∥ Proceedings 外部信息传感器 of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (vol. 1)-516-521 0601122为移动机器人微型机器人进行位置检测的 构形估算是移动机器人成功进行导航的关键问题 光机电系统[刊,英]∧Nitu,CI, gramercy,BS.,之一。推测导航法简单、快速,但其估算值不精确或 Comeaga,CDP∥ IEEE Transactions on Industrial elec-不可靠。测距传感器广泛用于已知环境中的定位,但 tronics-2005,52(4)-969~973 由于传感器距离有限,它并不总是有效。光鼠标等光 提出了一种光机电系统,它能够利用三角测量法流传感器可以产生精确的相对运动,但它需要严格的 检测固定在机器人部件上的光源点的位置。该感知系竖直位置。本文介绍了估算机器人构形的新方法,将 统由两个光学传导器定位模块组成,它们能自动地跟连续的测距传感器数据与已知环境中的光流信息结合 随光源点的方向。利用数据采集板及 Labview编程起来。研究了利用光流传感器估算相对运动,并利用 实现了系统控制。参5 距离传感器信息进行特征抽取的方法。实现了这个方 60123基于气体传感器的瞬时响应对气味烟羽跟法,并利用移动机器人进行测试。参15 踪机器人进行控制[刊,英]/ Ishida,H, Nakayama,0601126利用新型加速度计估算移动机器人的位置: G, Nakamoto,T.∥ IEEE Sensors journal-2005,5(3).具有阻抗检测计的悬臂型加速度计[会,英]/Mori, 537~545 Y, Uchiyama, M, Goto, A// Proceedings of the 2005 气体传感器为移动机器人跟踪气体/气味烟羽并IEEE/ ASME International Conference on Advanced 确定其源头位置提供了一种人工嗅觉感知方法。然而, Intelligent Mechatronics(wol2)-946-951 气体传感器的响应速度慢,这是制约烟羽跟踪机器人 采用加速度计提出了一个移动机器人位置估算方
18 0601120 能够感知接触对象位置的高柔性粘弹性机 器人[刊，英]/Yamada，Y.，Morizono，T.，Umetani， Y.∥IEEE Transactions on Industrial Electronics. — 2005，52(4).—960~968 本文旨在开发一种机器人皮肤，它能够精确地感 知与皮肤表面进行面接触的物体的位置。到目前为止， 还没有报告表明触觉感知不仅可以检测皮肤变形，而 且还可以高精度地感知接触物体的位置。在光机电学 技术类别中，我们采用光纤来传送软皮肤的表面变形 信息，以精确地感知与软皮肤接触的物体的位置。本 文说明了这种机器人皮肤的结构，介绍了反射器芯片 位置的检测原理与物体接触位置的感知原理。这种机 器人皮肤的特点是表面成本低，易于替换，感知性能 对于电磁干扰鲁棒。接着，给出了一些实验结果，利 用一个楔形物体来检验这些原理。为了评估感知精度， 进行了如下比较：1)物体实际凸多边形与相应的估算 多边形之间的位置比较；2)采用独立拟合法与拉格朗 日拟合法时物体两个顶点位置的比较。参 13 0601121 用于移动机器人的微型燃料电池的评估 [会，英]/Wilhelm，A.，Surgenor，B.W.，Pharoah， J.G.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—32~36 将机电工程学科大学课程使用的一台移动机器人 的电源从传统的铅酸电池改造为氢燃料 PEM 微型燃 料电池。概述了基于燃料电池的电源系统的设计。给 出了系统性能的测试结果。简要讨论了微型燃料电池 的一些实现问题。参 8 五 机器人传感器 外部信息传感器 0601122 为移动机器人微型机器人进行位置检测的 光机电系统[刊，英]/Nitu，C.I.，Gramescu，B.S.， Comeaga，C.D.P.∥IEEE Transactions on Industrial Electronics.—2005，52(4).—969~973 提出了一种光机电系统，它能够利用三角测量法 检测固定在机器人部件上的光源点的位置。该感知系 统由两个光学传导器定位模块组成，它们能自动地跟 随光源点的方向。利用数据采集板及 LabVIEW 编程 实现了系统控制。参 5 0601123 基于气体传感器的瞬时响应对气味烟羽跟 踪机器人进行控制[刊，英]/Ishida，H.，Nakayama， G.，Nakamoto，T.∥IEEE Sensors Journal.—2005，5(3). —537~545 气体传感器为移动机器人跟踪气体/气味烟羽并 确定其源头位置提供了一种人工嗅觉感知方法。然而， 气体传感器的响应速度慢，这是制约烟羽跟踪机器人 发展的主要因素。本文介绍了一种新的控制算法，打 破了这种限制。基本思想是监测各传感器输出中的相 对变化，从而检测气体传感器响应的开始以及恢复的 开始。当传感器输出从某个状态开始向另一状态变化 时，令机器人立即采取相应的动作，从而实现了快速 的烟羽跟踪。传感器输出增大，机器人的速度也会相 应增大，进一步加快烟羽跟踪速度，而传感器输出不 足时，机器人的速度会放慢，以免搜索成功率下降。 与以往的算法不同，本文方法基于绝对的传感器输出 级来检测输出变化，可实现可靠的烟羽检测，因为它 不易受到气体传感器输出漂移的影响。实验结果表明， 即使所使用的半导体气体传感器的恢复时间较长，机 器人也可以在 32 秒内跟踪到 2 米内的气体源。参 16 0601124 移动机器人定位：基于测距传感器与惯性传 感器的算法的开发与比较评估[刊，英]/Ippoliti，G.， Jetto，L.，Longhi，S.∥Journal of Robotic Systems.— 2005，22(12).—725~735 自主移动机器人必须能够阐述传感器设备提供的 测量结果，这样才能相对于坐标系确定自身的位置。 位置估算精度取决于传感器的精度以及测量结果处理 算法的可靠性。本文旨在给出一种采用里程计及光纤 陀螺仪等内部传感器的廉价定位系统。提出了 3 个简 单的定位算法，它们基于不同的传感器数据处理过程。 其中两个在确定性框架下工作，另一个在随机框架下 工作，其中感知及未建模机器人动力学会产生不确定 性。通过一组实验室实验测试了这些定位算法的性能， 并根据定位精度及计算量进行了比较。图 5 表 2 参 36 0601125 移动机器人定位中距离传感器数据的过滤 [会，英]/Baek，S.，Park，H.，Lee，S.∥Proceedings of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(vol.1).—516~521 构形估算是移动机器人成功进行导航的关键问题 之一。推测导航法简单、快速，但其估算值不精确或 不可靠。测距传感器广泛用于已知环境中的定位，但 由于传感器距离有限，它并不总是有效。光鼠标等光 流传感器可以产生精确的相对运动，但它需要严格的 竖直位置。本文介绍了估算机器人构形的新方法，将 连续的测距传感器数据与已知环境中的光流信息结合 起来。研究了利用光流传感器估算相对运动，并利用 距离传感器信息进行特征抽取的方法。实现了这个方 法，并利用移动机器人进行测试。参 15 0601126 利用新型加速度计估算移动机器人的位置： 具有阻抗检测计的悬臂型加速度计[会，英]/Mori， Y.，Uchiyama，M.，Goto，A.∥Proceedings of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(vol.2).—946~951 采用加速度计提出了一个移动机器人位置估算方
。与其它采用路标、测距法与GPS的方法相比,基原田达也,伊藤觉,森武俊∥日本日本口求”卜学会 于加速度计的方法具有如下优点:(1)易于安装;(2)誌-2005,23(4)-496~505 可以估算不平整地面及室内的位置。然而,它很难精 介绍了一个在日常环境中用于三维室内定位系统 确地估算机器人这样的缓慢移动对象的位置。为了估的距离测量装置。考虑了物体的穿透性及噪声容忍度 算机器人的精确位置,开发了一种新的加速度计并提决定测量24GHz的扩频无线电的飞行时间。由于无 出了一个方法。我们采用“ Inductcoder”阻抗检测仪线电波的速度约为3×108米/秒,因此我们采用高精 来提供数字数据。移动模块由配重和悬臂组成,它不度的时间测量装置LSI来测量无线电波在测量点与参 会产生漂移。通过实验评估了这些装置的性能。提出考点之间的往返时间。实验结果表明,观测到了往返 了一个利用压电驱动器降低误差、提高重复精度的思时间与距离之间的比例关系。在室内设置3个参考点, 路。此外,为防止估算误差增大,讨论了一个终止条做了三维位置测量实验。利用所测得的3个距离计算 件。参10 了三维位置误差,大约为0.36米。这也表明,即使被 0601127利用简单传感器定位多台机器人[会,英]/测点与参考点之间存在木头或丙烯酸板等障碍物,也 Peasgood,M, Clark,C, McPhee,J,∥ Proceedings of可以测量这些距离。图16表5参18 the2005 IEEE International Conference on mechatro-0601130存在测量噪声情况下利用力传感器估算接 nics and Automation. -671-676 触点[刊,日]/长濑贤二,吉永光介,中岛明∥日本日 提出了一个分布粒子滤波器算法,用来确定多台本口求y卜学会誌-2005,23(6-725731 只装备了低成本低功率传感器的移动机器人的位置 研究了一个方法,利用存在测量噪声的力传感器 该方法适用于多微型机器人系统,其中尺寸方面的约估算机器人手与物体间的接触点。估算问题被表示成 束限制了传感器的选择(例如小型红外测距仪)。我们非线性约束优化问题,成本函数表示对测量噪声的估 利用声学测距仪系统获取机器人之间的距离,将其与算误差,而且各项约束要求接触点位于手指表面且指 少量简单测距传感器的测量值结合起来,对已知环境尖力指向内侧。尽管非线性约束优化问题一般只能用 中的3台机器人进行定位。这个定位问题被表示成估数值优化法来求解,但文中指出,这种情况下这个估 算单个三角形的全局位置与方向的问题,三角形的角算优化问题可以解析求解。给出了一些实验结果,来 代表机器人的位置。然后,利用机器人间的距离测量证明该方法的有效性。图3表1参13 值通过三角测量法来确定机器人相对于三角形重心的060131利用具有减震功能的碰撞检测系统降低操 位置。各机器人利用相同的粒子滤波器算法来估算三作器的有害力[刊,日]/郑圣熹,高桥隆行,庄司道彥 角形的全局位置。各粒子滤波器确定的最佳估算值分∥日本日本口求y卜学会誌-2005,23(8)-949~ 布于机器人之间,用于以后的迭代。仿真表明,它可956 以完成3台机器人的全局定位,各机器人只使用一个 提出了一种新的触觉传感器系统APCS(空气压 罗盘与2个测距仪。这些结果说明,该方法能够在室碰撞检测系统),用来降低操作器与环境碰撞所产生的 内仿真环境中对机器人组进行全局定位。将这些结果有害力。APCS的结构简单,由柔性管和气压传感器 与机器人只能获取其自身传感器数据的仿真情况进行组成。前者起减震作用,后者测量碰撞所产生的气压 了比较,后者在相同条件下不能成功地进行定位。参变化。它通过区分气压波,可以在冲击力产生的初始 时刻检测碰撞,通过测量气压值可以检测接触(低速碰 0601128使用柔性材料及导电橡胶的机器人手压力撞)。管子具有柔性,可以有效地降低冲击力,而且它 分布传感器[刊,日]/中本裕之,才木常正,北川洋一包围了包括关节在内的整个操作器。本文介绍了 ∥日本日本口求卜学会誌一2005,23(3).一360~APCS的碰撞(接触)检测原理与条件,通过简单的碰 撞实验证实了它在减小有害力方面的有效性。然后, 触觉传感器对于提高工业作业机器人手的工作性我们将APCS安装在一个三自由度操作器的连杆与关 能很重要。然而,目前已提出的多数触觉传感器没有节上,实现了安全运动,降低了接触与碰撞情况下的 柔性,传感器与物体之间的接触面积很小。因此,这有害力。实验结果表明,对于人员服务型操作器而言 些传感器可以得到局部分布的压力。我们针对机器人APCS是一种有效的降低有害力的传感器系统。图16 手提出了一种新的压力分布传感器,它将柔性材料与表3参15 导电橡胶结合起来。介绍了这种新型传感器的有用性。 感知与传感器融合 图4参3 0601129室内三维定位系统中采用扩频无线电及高060132基于多传感器融合的机器人微深度环切 精度时间测量LSI的距离测量装置的开发[刊,日]/[刊,中]/魏东,杨洋,李大寨∥传感器技术-2005
19 法。与其它采用路标、测距法与 GPS 的方法相比，基 于加速度计的方法具有如下优点：(1)易于安装；(2) 可以估算不平整地面及室内的位置。然而，它很难精 确地估算机器人这样的缓慢移动对象的位置。为了估 算机器人的精确位置，开发了一种新的加速度计并提 出了一个方法。我们采用“Inductcoder”阻抗检测仪 来提供数字数据。移动模块由配重和悬臂组成，它不 会产生漂移。通过实验评估了这些装置的性能。提出 了一个利用压电驱动器降低误差、提高重复精度的思 路。此外，为防止估算误差增大，讨论了一个终止条 件。参 10 0601127 利用简单传感器定位多台机器人[会，英]/ Peasgood，M.，Clark，C.，McPhee，J.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—671~676 提出了一个分布粒子滤波器算法，用来确定多台 只装备了低成本/低功率传感器的移动机器人的位置。 该方法适用于多微型机器人系统，其中尺寸方面的约 束限制了传感器的选择(例如小型红外测距仪)。我们 利用声学测距仪系统获取机器人之间的距离，将其与 少量简单测距传感器的测量值结合起来，对已知环境 中的 3 台机器人进行定位。这个定位问题被表示成估 算单个三角形的全局位置与方向的问题，三角形的角 代表机器人的位置。然后，利用机器人间的距离测量 值通过三角测量法来确定机器人相对于三角形重心的 位置。各机器人利用相同的粒子滤波器算法来估算三 角形的全局位置。各粒子滤波器确定的最佳估算值分 布于机器人之间，用于以后的迭代。仿真表明，它可 以完成 3 台机器人的全局定位，各机器人只使用一个 罗盘与 2 个测距仪。这些结果说明，该方法能够在室 内仿真环境中对机器人组进行全局定位。将这些结果 与机器人只能获取其自身传感器数据的仿真情况进行 了比较，后者在相同条件下不能成功地进行定位。参 12 0601128 使用柔性材料及导电橡胶的机器人手压力 分布传感器[刊，日]/中本裕之，才木常正，北川洋一 ∥日本日本ロボット学会誌.—2005，23(3).—360~ 361 触觉传感器对于提高工业作业机器人手的工作性 能很重要。然而，目前已提出的多数触觉传感器没有 柔性，传感器与物体之间的接触面积很小。因此，这 些传感器可以得到局部分布的压力。我们针对机器人 手提出了一种新的压力分布传感器，它将柔性材料与 导电橡胶结合起来。介绍了这种新型传感器的有用性。 图 4 参 3 0601129 室内三维定位系统中采用扩频无线电及高 精度时间测量 LSI 的距离测量装置的开发[刊，日]/ 原田达也，伊藤觉，森武俊∥日本日本ロボット学会 誌.—2005，23(4).—496~505 介绍了一个在日常环境中用于三维室内定位系统 的距离测量装置。考虑了物体的穿透性及噪声容忍度， 决定测量 2.4GHz 的扩频无线电的飞行时间。由于无 线电波的速度约为 3×108 米/秒，因此我们采用高精 度的时间测量装置 LSI 来测量无线电波在测量点与参 考点之间的往返时间。实验结果表明，观测到了往返 时间与距离之间的比例关系。在室内设置 3 个参考点， 做了三维位置测量实验。利用所测得的 3 个距离计算 了三维位置误差，大约为 0.36 米。这也表明，即使被 测点与参考点之间存在木头或丙烯酸板等障碍物，也 可以测量这些距离。图 16 表 5 参 18 0601130 存在测量噪声情况下利用力传感器估算接 触点[刊，日]/长濑贤二，吉永光介，中岛明∥日本日 本ロボット学会誌.—2005，23(6).—725~731 研究了一个方法，利用存在测量噪声的力传感器 估算机器人手与物体间的接触点。估算问题被表示成 非线性约束优化问题，成本函数表示对测量噪声的估 算误差，而且各项约束要求接触点位于手指表面且指 尖力指向内侧。尽管非线性约束优化问题一般只能用 数值优化法来求解，但文中指出，这种情况下这个估 算优化问题可以解析求解。给出了一些实验结果，来 证明该方法的有效性。图 3 表 1 参 13 0601131 利用具有减震功能的碰撞检测系统降低操 作器的有害力[刊，日]/郑圣熹，高桥隆行，庄司道彥 ∥日本日本ロボット学会誌.—2005，23(8).—949~ 956 提出了一种新的触觉传感器系统 APCS(空气压 碰撞检测系统)，用来降低操作器与环境碰撞所产生的 有害力。APCS 的结构简单，由柔性管和气压传感器 组成。前者起减震作用，后者测量碰撞所产生的气压 变化。它通过区分气压波，可以在冲击力产生的初始 时刻检测碰撞，通过测量气压值可以检测接触(低速碰 撞)。管子具有柔性，可以有效地降低冲击力，而且它 包围了包括关节在内的整个操作器。本文介绍了 APCS 的碰撞(接触)检测原理与条件，通过简单的碰 撞实验证实了它在减小有害力方面的有效性。然后， 我们将 APCS 安装在一个三自由度操作器的连杆与关 节上，实现了安全运动，降低了接触与碰撞情况下的 有害力。实验结果表明，对于人员服务型操作器而言， APCS 是一种有效的降低有害力的传感器系统。图 16 表 3 参 15 感知与传感器融合 0601132 基于多传感器融合的机器人微深度环切 [刊，中]/魏东，杨洋，李大寨∥传感器技术.—2005
24(11)-56-5861 统( GMRPL)进行探测与路径规,它可以通过与物理环 针对角膜移植手术机器人进行环切病(供)体角膜境进行动态交互实现长期预测与路径适应。在我们的 的精密作业,进行了微深度环切的末端执行器的结构实现中,MSFL与 GMRPL被集成在包容体系结构中 设计及微力位移传感器系统的开发,进一步构筑了信来实现目标智能采集应用。该包容体系结构是一个分 息采集的软件与硬件系统。基于多传感器的模糊集理层反应式智能体结构,它可以使机器人实现高层功能, 论,对机器人末端器系统的多传感信息进行了融合。包括路径学习与目标识别,而不考虑低层功能,例如 最后,以几种动物为例,进行了角膜临床微深度环切障碍物检测与规避。将该系统应用于 Khepera机器人 实验。结果表明了系统的精确性和可行性 在变化的物理环境中完成目标采集等机器人行为时表 0601133机器人敏感皮肤多传感器数据融合[刊,中]现出了鲁棒性与柔性。参28 曹政才,付宜利,王树国∥哈尔滨工业大学学报一0601137利用初始状态观测器进行全局状态估算:二 2005,37(8)-1019-1021,1062 轮移动机器人的理论与实验[会,英]/ Higuchi,M, 针对敏感皮肤结构及其实时为智能机器人提供周 Nakamura,H, Nishitani,H∥ Proceedings of the2005 围环境信息的特点,提出了一种基于容错技术的多传 IEEE International Conference on mechatronics and 感器在线自适应加权融合算法。该算法首先对敏感皮 Automation-1947~1952 肤模块测量数据进行预处理,获得具有容错特性的虚 控制移动机器人时测量其状态非常重要。移动体 拟传感器数据值,然后依据各虚拟传感器方差的变化,估算法可以分为推测导航法与恒星导航法。但这些方 及时以自适应方式调整参与融合的各虚拟传感器的最法都存在一些问题。为解决这些问题,许多研究者都 优权系数,使融合系统的均方误差始终最小。实验结研究了“传感器融合”。卡尔曼滤波是传感器融合方面 果表明:该算法能有效处理冲突信息和传感器故障产的一项主要技术。但该技术需要了解初始状态及误差 生的错误信息,同时保证融合结果的精确性和可靠性,方差矩阵。然而,误差方差矩阵是很难得到的,初始 从而使敏感皮肤系统具有良好的容错性和稳健性。 状态也常常是未知的。对解决此问题,提出了一个新 060134基于移动通讯网络和机器人群的分布式主的传感器融合法,用来进行位置与姿态估算,它不需 动传感系统实验平台[刊,中]/樊玮虹,刘云辉,李莹要了解误差方差矩阵与初始状态。通过实验证实了该 莹∥机器人-2005,27(6)-486490 方法的有效性。参8 描述了一个基于移动通讯网络和机器人群的分布0601138采用RD-CNN与强化学习法的移动机器人感 式主动传感系统实验平台.该平台实现了基于知模式[会,英] Arena,P, Crucitti,P, Fortuna, GPRS/CDMA和 ad hoc网络的远程数据传输、具有力L.∥ Proceedings of the2005 IEEE International Work 反馈的双向遥操作和遥控机器人群的多种控制方式。 on Cellular Neural Networks and Their Applications 601135局部地形变化检测与移动机器人的行为决206~209 策[刊,中]/许宏岩,付宜利,王树国∥控制与决策 针对随机觅食任务中漫游机器人的传感一感知一 2005,20(8)-951~954 动作,提出了一个受生物学启发的框架。该框架的核 针对非结构化、未知工作环境下机器人避障越障心是根据传感输入利用 Turing模式建立一组内部感知 等运动需求,提出一种基于红外传感器的局部地形变状态,生成适当的动作。为此,使用了一个反应扩展 化检测方法。分析了局部地形变化的21种基本情况,细胞神经网络( RD-CNN)。利用非监督式学习法动态 提出并比较了基于机构和基于传感器的两种检测方调节 Turing模式的吸引池,以便在传感器动力学与模 法,推导了地形坡度变化的计算公式,给出了实际地式池的几何形状之间建立最佳匹配。各模式通过强化 形组合变化时机器人的具体行为策略。在此基础上进学习与动作建立联系。该系统具有一个前后关系层 行基于红外传感器的局部地形变化实验,为机器人在用来实现更高级的控制。参14 未知环境下安全可靠的运动提供了前提和保障 0601139基于多传感器数据的不变性实现身体发现 060136自主机器人导航中的智能传感器融合与学[刊,日]/吉川雄一郎,细田耕,浅田稔∥日本日本 习[刊,英]/Tan,KC,Chen,YJ,Wang,LF∥ Applied口求”卜学会誌-2005,23(8)-986992 Artificial Intelligence.-2005, 19(5)-433-456 在未解释的传感器数据中发现身体是建立身体表 设计并实现了一种自主机器人导航系统,用来在示法所需的一项基本技能,它影响着机器人对环境变 动态环境中实现目标智能采集。针对目标采集,开发化及机器人身体本身变化的适应能力。对于发现自己 了一个基于特征的多阶段模糊逻辑(MSFL)传感器融的身体而言,感知不变性是一种有前景的关键信息 合系统,它能够将含噪声的传感器输入映射为可靠的因为传感器数据与自身观测结果是一致的。为了区分 决策。机器人划基于面向网格地图的路径强化学习系身体与非身体,机器人应互补地利用多传感器数据中
20 24(11).—56~58,61 针对角膜移植手术机器人进行环切病(供)体角膜 的精密作业，进行了微深度环切的末端执行器的结构 设计及微力位移传感器系统的开发，进一步构筑了信 息采集的软件与硬件系统。基于多传感器的模糊集理 论，对机器人末端器系统的多传感信息进行了融合。 最后，以几种动物为例，进行了角膜临床微深度环切 实验。结果表明了系统的精确性和可行性。 0601133 机器人敏感皮肤多传感器数据融合[刊，中] /曹政才，付宜利，王树国∥哈尔滨工业大学学报.— 2005，37(8).—1019~1021,1062 针对敏感皮肤结构及其实时为智能机器人提供周 围环境信息的特点，提出了一种基于容错技术的多传 感器在线自适应加权融合算法。该算法首先对敏感皮 肤模块测量数据进行预处理，获得具有容错特性的虚 拟传感器数据值，然后依据各虚拟传感器方差的变化， 及时以自适应方式调整参与融合的各虚拟传感器的最 优权系数，使融合系统的均方误差始终最小。实验结 果表明:该算法能有效处理冲突信息和传感器故障产 生的错误信息，同时保证融合结果的精确性和可靠性， 从而使敏感皮肤系统具有良好的容错性和稳健性。 0601134 基于移动通讯网络和机器人群的分布式主 动传感系统实验平台[刊，中]/樊玮虹，刘云辉，李莹 莹∥机器人.—2005，27(6).—486~490 描述了一个基于移动通讯网络和机器人群的分布 式主动传感系统实验平台 . 该平台实现了基于 GPRS/CDMA 和 ad hoc 网络的远程数据传输、具有力 反馈的双向遥操作和遥控机器人群的多种控制方式。 0601135 局部地形变化检测与移动机器人的行为决 策[刊，中]/许宏岩，付宜利，王树国∥控制与决策. —2005，20(8).—951~954 针对非结构化、未知工作环境下机器人避障/越障 等运动需求，提出一种基于红外传感器的局部地形变 化检测方法。分析了局部地形变化的 21 种基本情况， 提出并比较了基于机构和基于传感器的两种检测方 法，推导了地形坡度变化的计算公式，给出了实际地 形组合变化时机器人的具体行为策略。在此基础上进 行基于红外传感器的局部地形变化实验，为机器人在 未知环境下安全可靠的运动提供了前提和保障。 0601136 自主机器人导航中的智能传感器融合与学 习[刊，英]/Tan，K.C.，Chen，Y.J.，Wang，L.F.∥Applied Artificial Intelligence.—2005，19(5).—433~456 设计并实现了一种自主机器人导航系统，用来在 动态环境中实现目标智能采集。针对目标采集，开发 了一个基于特征的多阶段模糊逻辑(MSFL)传感器融 合系统，它能够将含噪声的传感器输入映射为可靠的 决策。机器人划基于面向网格地图的路径强化学习系 统(GMRPL)进行探测与路径规，它可以通过与物理环 境进行动态交互实现长期预测与路径适应。在我们的 实现中，MSFL与GMRPL被集成在包容体系结构中， 来实现目标智能采集应用。该包容体系结构是一个分 层反应式智能体结构，它可以使机器人实现高层功能， 包括路径学习与目标识别，而不考虑低层功能，例如 障碍物检测与规避。将该系统应用于Khepera机器人， 在变化的物理环境中完成目标采集等机器人行为时表 现出了鲁棒性与柔性。参28 0601137 利用初始状态观测器进行全局状态估算：二 轮移动机器人的理论与实验[会，英]/Higuchi，M.， Nakamura，H.，Nishitani，H.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—1947~1952 控制移动机器人时测量其状态非常重要。移动体 估算法可以分为推测导航法与恒星导航法。但这些方 法都存在一些问题。为解决这些问题，许多研究者都 研究了“传感器融合”。卡尔曼滤波是传感器融合方面 的一项主要技术。但该技术需要了解初始状态及误差 方差矩阵。然而，误差方差矩阵是很难得到的，初始 状态也常常是未知的。对解决此问题，提出了一个新 的传感器融合法，用来进行位置与姿态估算，它不需 要了解误差方差矩阵与初始状态。通过实验证实了该 方法的有效性。参 8 0601138 采用 RD-CNN 与强化学习法的移动机器人感 知模式[会，英]/Arena，P.，Crucitti，P.，Fortuna， L.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Workon Cellular Neural Networks and Their Applications.— 206~209 针对随机觅食任务中漫游机器人的传感—感知— 动作，提出了一个受生物学启发的框架。该框架的核 心是根据传感输入利用Turing模式建立一组内部感知 状态，生成适当的动作。为此，使用了一个反应扩展 细胞神经网络(RD-CNN)。利用非监督式学习法动态 调节 Turing 模式的吸引池，以便在传感器动力学与模 式池的几何形状之间建立最佳匹配。各模式通过强化 学习与动作建立联系。该系统具有一个前后关系层， 用来实现更高级的控制。参 14 0601139 基于多传感器数据的不变性实现身体发现 [刊，日]/吉川雄一郎，细田耕，浅田稔∥日本日本 ロボット学会誌.—2005，23(8).—986~992 在未解释的传感器数据中发现身体是建立身体表 示法所需的一项基本技能，它影响着机器人对环境变 化及机器人身体本身变化的适应能力。对于发现自己 的身体而言，感知不变性是一种有前景的关键信息， 因为传感器数据与自身观测结果是一致的。为了区分 身体与非身体，机器人应互补地利用多传感器数据中