基于MAS的多机器人系统及其协作机制研究

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1、西北工业大学硕士学位论文摘要摘要20世纪80年代以来，随着计算机、控制、传感等技术和人工智能理论的发展，机器人技术得到日益广泛的应用与深入研究，机器人的应用方式开始从单体式应用转向系统式应用。在实际生产工程系统中，作为群体工作的机器人群己出现在汽车工业、工程机械、建筑等行业和部门中，多机器人系统也逐渐成为机器人技术应用与研究的热点和趋势。本文在深入分析多机器人系统的发展前景及其研究现状的基础上，提出可以充分借鉴和利用当前人工智能领域的研究成果，特别是分布式人工智能领域中的MAS(Multi-Agent

2、System，多Agent系统)理论，进行多机器人系统的研究，并从此认识出发开展了基于MAS理论的多机器人系统的研究。论文得到西北工业大学研究生创业种子基金(编号:Z20030058P)的资助，具体完成了如下工作:1.论文总结了当前有关多机器人系统的研究，指出存在的不足，并根据多机器人技术领域的研究与发展趋势，针对多机器人系统的分布式问题求解特点，深入分析和研究了分布式人工智能领域中的MAS理论。2论文在对MAS理论深入研究的基础上，完成了基于MAS理论的多机器人系统结构分析，构建了一种针对复杂不确定

3、环境下复杂动态任务的多机器人系统结构框架。，提出了一种两级系统层次结构模型，并建立了一种混合式机器人Agent结构模型。3论文对当前关于多机器人系统的关键问题—协调协作机制、通信以及学习问题的研究进行了深入分析与总结，明确了各种方法的应用特点和优势，提出可以充分借鉴MAS理论中的相关研究内容和研究成果，实现多机器人系统中同类问题的解决。4.论文深入研究了多机器人系统的协作机制，并将系统内机器人间的协作问题转化为系统优化和自适应问题，同时在分析作为当前应用较多的优化与自适应问题求解方法—遗传算法的基础上

4、，将进化计算方法应用到系统的协作机制中，具体解决了协作中的任务分配与调度问题，实现了算法设计与仿真验证。本论文在研究内容和研究方法上具有一定的创新性和开拓性，对多机器人技术的深入研究有较高的参考价值，并为多机器人系统的深入研究和未来的推广应用做了基础工作。关键词:多机器人系统，MAS，协调协作，协作机制，遗传算法西北工业大学硕士学位论文ABSTRACTAbstractWiththedevelopmentofcomputertechnology,controllingtechnology,sensing

5、technology,artificialintelligencetheory,andetc.,therobottechnologyisgetingthedevelopmentadvancingbyleapsandbounds.Sincethe1980's,withthedevelopmentandwideapplicationoftherobottechnology,theapplicationofrobotsbeginstochangefromthesinglestyletothesystemst

6、yle.Thegroupsofrobotswhichworktogetherasaproductionengineeringsystemhaveappearedinautoindustry,engineeringmachinery,buildingtrade,etc.Andmulti-robotsystemsarealsobecomingthefocusandtrendofthestudyandapplicationoftherobottechnology.Basedonanalyzingthedev

7、elopmentprospectandcurrentresearchofthemulti-robotsystemindepth,thisthesisdemonstratesthatit'sreasonableandefectivetomakefulluseofresearchresultsinpresentartificialintelligencefield,especiallythetheoryofMAS(Multi-agentsystem)inthedistributedartificialin

8、telligencefieldfortheresearchofthemulti-robotsystem.Intermsofthisopinion,thethesiscarriesontheresearchofthemulti-robotsystembasedonthetheoryofMAS.ThisthesisissupportedbytheInnovationSeedFundforGraduateStudentofNorthwestPolytechni