課題組正在驗(yàn)證機(jī)器人的部分性能

　　董輝介紹，目前大部分的移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人由移動(dòng)平臺(tái)和置于平臺(tái)之上的機(jī)械臂組成，平臺(tái)的可移動(dòng)性和機(jī)械臂的可操作性極大地拓展了工業(yè)機(jī)器人的操作空間和工作靈巧性。此外，多個(gè)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人可通過(guò)協(xié)同作業(yè)完成單個(gè)工業(yè)機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜動(dòng)作和任務(wù)。

　　但移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)下也表現(xiàn)出了一些“水土不服”的情況。比如由于通信網(wǎng)絡(luò)擁塞、延時(shí)和丟包現(xiàn)象存在，使得機(jī)器人系統(tǒng)的分析和控制變得非常復(fù)雜，“這給移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人控制理論帶來(lái)了新的課題和挑戰(zhàn)。”

　　面對(duì)實(shí)際需求提出的挑戰(zhàn)，俞立課題組于2015年申報(bào)浙江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人控制方法研究”，圍繞網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的時(shí)延補(bǔ)償、跟蹤控制、目標(biāo)跟蹤以及分布式協(xié)同等問(wèn)題開(kāi)展研究工作。

　　2015年以來(lái)，課題組先后提出了多項(xiàng)創(chuàng)新性解決方案，著重解決網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)機(jī)器人遙操作系統(tǒng)的同步控制、網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的時(shí)延補(bǔ)償和輪廓誤差控制等難題，打造了可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人協(xié)同工作的中樞系統(tǒng)。

　　例如針對(duì)具有時(shí)延（時(shí)延，指?jìng)鬏斔璧臅r(shí)間）的網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，課題組提出了基于廣義擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)的控制方法，實(shí)現(xiàn)了遙操作系統(tǒng)同步，消除了時(shí)延和擾動(dòng)引起的不確定性的影響。針對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人分布式編隊(duì)控制問(wèn)題，利用有關(guān)算法，提出基于鄰域通信的分布式模型預(yù)測(cè)控制方法等等。

　　“這套系統(tǒng)帶來(lái)最直觀的變化，就是為在現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人打造了一套‘大腦’。”董輝告訴記者，傳統(tǒng)的機(jī)器人往往獨(dú)立運(yùn)算工作，比較難以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人間甚至機(jī)器人與人的協(xié)同，但是有了這個(gè)機(jī)器人“大腦”以后，機(jī)器人獨(dú)立運(yùn)算的過(guò)程被集中到了后臺(tái)計(jì)算機(jī)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接后向多個(gè)機(jī)器人發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與機(jī)器人之間的協(xié)同“作戰(zhàn)”。

　　而通過(guò)安裝在機(jī)器人上的傳感器，“大腦”能夠感知更多的關(guān)于人類(lèi)的信息，比如人的身高、距離、位置、力度等，從而指引機(jī)器人完成與人類(lèi)的協(xié)同工作。

　　據(jù)了解，課題組在相關(guān)基礎(chǔ)研究成果的基礎(chǔ)上正在積極探索成果產(chǎn)業(yè)化。