机器人

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机器人 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：21-1137/TP; 国际标准刊号：1002-0446; 主办单位：中国自动化学会; 主管单位：中国自动化学会; 查看机器人近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：有宠文化期刊; 下一本期杂志：安全健康和环境

　　《机器人》是经中华人民共和国新闻出版总署批准，由中国科学院主管，中国科学院沈阳自动化研究所、中国自动化学会共同主办的科技类核心期刊，主要报道中国在机器人学及相关领域具有创新性的、高水平的、有重要意义的学术进展及研究成果，由中国科学出版社出版。

　　《机器人》创刊于1979年，原名《国外自动化》。1987年，更名为《机器人》。现为双月刊，国内外公开发行。由王越超研究员担任主编，拥有37名有突出成就的机器人学领域专家组成的编委会(其中院士5名)，还拥有一支工作在机器人学领域科研一线的优秀审稿专家队伍。本刊的读者包括国内外高校、科研机构和相关技术领域的教师、研究人员、工程技术人员和博士、硕士研究生等。

　　《机器人》主要报道中国在机器人学及相关领域中的学术进展及研究成果，机器人在一、二、三产业中的应用实例，发表机器人控制、机构学、传感器技术、机器智能与模式识别、机器视觉等方面的论文。

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　　《创新科技》杂志社是河南省科学技术厅直属转制企业，具有独立法人资格、按正处级管理，实行自主经营、自负盈亏。杂志社拥有《创新科技》、《河南科技》、《乡村科技》3本杂志刊号资源。其中，《创新科技》杂志创办于2001年，其杂志社是河南省编办批准设立的正处级事业机构;《河南科技》、《乡村科技》分别创办于1981年和2002年，其杂志社是河南省科学技术信息研究院内设部门。

　　机器人最新期刊目录

基于子母式多无人机协同的多目标追踪————作者：王翰章;张雪涛;刘一莎;张雪波;庄严;

摘要：针对多无人机多目标追踪中存在的障碍物分布随机、多目标分布分散且易脱离传感器感知范围等问题，提出了一种基于子母式多无人机系统的多目标联合覆盖与追踪方法。首先利用Welzl算法生成的最小包围圆引导母机规划追踪轨迹以覆盖更多的目标；然后根据母机对多目标位置的预测结果调度子机抵近目标进行一对一追踪；最后子母机通过在线协同追踪来实现对区域内多目标的持续稳定观测。仿真实验结果表明所提方法能够有效提升多无人机对...

面向时变观测噪声的无人机光电系统对地目标的无源定位方法————作者：闫啸家;孙世岩;胡清平;应文健;石章松;

摘要：针对无人机光电系统在多目标无源定位中面临的时变观测噪声问题，提出一种联合自适应扩展卡尔曼滤波（JAEKF）算法来实现对地面目标的无源地理定位。该算法采用3级递阶处理架构：第1级构建经典扩展卡尔曼滤波框架，实现目标地理坐标的基线估计，有效抑制静态观测噪声干扰；第2级通过动态残差协方差矩阵的实时分析，自适应调节观测模型中预测值与测量值的权重分配；第3级设计时变遗忘因子的调节机制，使观测协方差的预测值能...

基于改进阿尔法进化算法的共享无人机配送调度优化————作者：沈丹阳;赵浩然;

摘要：无人机配送作为低空经济的核心应用场景，其共享模式在降低物流企业初期投入的同时，还面临订单收益动态平衡、设备投资回收周期压缩与客户服务率提升的三重经营挑战。为突破现有调度策略在时空资源利用效率上的局限，本文创新性地构建了融合完全时间柔性指标的共享无人机配送调度模型，通过量化订单时间窗弹性特征实现配送任务的智能组单。针对模型强整数约束特性，提出改进的阿尔法进化算法：设计了基于全订单遍历的可行解构造机制...

基于变权重改进鸽群优化的无人机集群围捕控制————作者：刘航;袁洋;段海滨;邓亦敏;

摘要：针对无人机集群编队在跟踪围捕运动目标过程中，编队的大小和高度不能自适应变化易使目标逃出包围圈的问题，提出了一种基于改进鸽群优化（PIO）算法的运动目标围捕控制框架。通过观察分析自然界生物的协同捕猎行为，提出了跟踪围捕变速运动目标的变编队围捕控制策略；为使基于方位信息的分布式控制参数最优，针对PIO算法容易陷入局部最优的缺陷提出了改进PIO算法。仿真测试结果表明，在本文围捕控制框架下无人机集群能在完...

基于模型校正MPC和PID混合控制的倾转旋翼无人机过渡模态飞行控制方法————作者：贺光;黄华平;王祥科;余立;

摘要：针对倾转旋翼无人机过渡模态的高度和姿态控制问题，将MPC（模型预测控制）方法引入旋翼控制器的高度和姿态控制回路，设计了一种模型校正MPC和PID混合控制算法，通过迭代优化来修正MPC控制器及其比重，提升过渡模态的动态特性。首先，建立了一种多桨倾转旋翼无人机的动力学模型，将旋翼/机翼干扰、模型动态变化等建模为不确定动态；而后，对不确定动态进行离线估计，结合基于模型校正的MPC控制器，完成了过渡模态的...

基于深度强化学习的四旋翼无人机双向推力控制————作者：李晓信;刘志宏;王冠政;王祥科;

摘要：目前四旋翼无人机控制技术主要采用电机正向推力的思路，限制了双向转动电机的应用潜力。为了提高四旋翼无人机的机动性，扩展其动作空间，实现机动飞行和快速控制，提出一种基于深度强化学习的四旋翼无人机双向推力控制方法。该方法首次将深度强化学习与四旋翼无人机双向推力控制相结合，在双向推力的旋翼无人机动力学模型的基础上，设计基于深度强化学习的神经网络控制器，控制无人机底层的4个电机的期望推力，实现了无人机在剧烈...

基于梁单元的曲面软体机器人简化力学模型————作者：程屹涛;杨焕煜;刘珂;

摘要：针对一种可进行曲面自由变形的软体机器人，提出了一种基于梁单元和非线性有限元理论的简化力学模型。首先，使用特定的梁单元对曲面软体机器人进行有限元离散。其次，使用牛顿―拉弗森迭代法对非线性变形过程进行求解，同时推导出给定全局几何特征时逆向求解各个驱动器收缩量的映射关系。数值计算和仿真结果表明，该简化力学模型为曲面软体机器人的建模、仿真以及控制提供了一个高效的计算平台

基于时间干扰的家鸽机器人转向行为调控————作者：殷涛;槐瑞托;田鸿超;杨俊卿;汪慧;邵峰;

摘要：动物机器人运动行为调控中广泛使用植入式电极刺激，该方法在电极植入和行为调控刺激阶段易造成脑组织损伤。本文利用时间干扰（TI）刺激方法（一种可聚焦到深部脑区的非侵入式神经调控方法），通过在颅骨固定电极，开展了对家鸽机器人的转向行为调控研究。首先，基于构建的鸽脑物理模型进行仿真测试，分析电场分布情况，并确定电极排列位置及刺激强度大小；然后，通过行为学实验进一步验证该刺激方法对家鸽机器人行为调控的有效性...

基于推抓技能协同的家庭复杂场景下的物品抓取方法————作者：黄赛珂;周风余;朱振威;王超群;宋锐;

摘要：针对家庭复杂场景下物品的抓取任务，提出了一种基于推抓技能协同的抓取方法。首先，将复杂环境下的抓取任务建模为马尔可夫决策过程，给出状态、动作等变量的定义，并设计推抓技能置信度评估网络（PGCE-Net），对当前场景需采取的抓取和推动动作以及推动距离进行置信度评估，实现推抓技能协同。其次，受人类完成混乱物品抓取任务的启发，设计混乱度评估网络（CE-Net）推断当前场景的混乱度等级，并对机器人的动作进行...

六杆张拉整体翻滚机器人驱动优化设计————作者：冯晓东;宋思远;赵树彬;崔文华;方益明;

摘要：为降低六杆张拉整体机器人（TR-6）的驱动成本，提出了一种基于索驱动的遗传天牛须混合优化策略。首先，根据TR-6机器人的初始几何构形，建立起机器人的等效模型，以机器人单步驱动前后的应变能差值为目标函数，构建了综合考虑重力矩、翻滚能量及索调控量等约束条件的驱动优化模型。然后，通过非刚体运动分析（NRMA）方法确定不平衡状态下机器人的姿态，利用遗传天牛须混合算法获取最优的机器人驱动方案，并在ADAMS...

一种基于运动状态机的搬运助力外骨骼————作者：韩亚丽;徐闽海;韩子;周磊;陈志阳;

摘要：为减轻搬运作业人员的肌肉损伤，针对现有外骨骼灵活性低、人机耦合性差的问题，提出了一种基于套索驱动的搬运助力外骨骼。外骨骼通过电机带动线轮转动，完成套索的灵活收放，实现辅助搬运的功能，从而减轻穿戴者的肌肉损伤。首先，基于多传感器信息融合进行穿戴者的运动意图识别，并对外骨骼采用分层控制策略，分别采用有限运动状态机和力/位混合控制作为控制系统的上层和下层控制；其次，进行了外骨骼性能测试及助力评估。实验结...

仿生多栖机器人研究现状与未来展望————作者：王健华;梅傲然;牟尧佳;甘中学;朱国牛;

摘要：仿生多栖机器人通过模仿自然界生物的结构、功能和行为，能够在不同的环境中高效执行任务，具有广阔的应用前景。本文从结构仿生、功能仿生、行为仿生和耦合仿生等4个方面阐述了仿生多栖机器人的形态学设计理论。从水、陆、空环境相互交叉的角度，将仿生多栖机器人分为水陆空仿生多栖机器人、水陆仿生多栖机器人、陆空仿生多栖机器人和水空仿生多栖机器人等4类。从结构特色、运动机理、功能实现角度概述4类仿生多栖机器人的国内外...

基于集总参数热网络法的四足机器人温度分布预测————作者：林韦弦;钱乐天;罗欣;梁承元;

摘要：建立准确的热模型以预测机器人全身电机温度分布是实现热管理的重要前提。四足机器人内部热源众多，传热路径复杂，现有热模型一般仅考虑单个电机的发热，忽略了紧凑型结构下电机与其他热源之间的热交换，导致模型精度较低。针对此问题，提出了一种基于集总参数热网络法的四足机器人全身热模型，并采用最小二乘法辨识模型参数。该模型综合考虑了电机自身发热、电机之间和电机与机载电脑之间的热交换、关节摩擦生热以及移动过程中的受...

基于迟滞逆补偿的气动人工肌肉并联机器人同步控制————作者：刁淑贞;张欣霖;刘根娣;秦岩丁;方勇纯;孙宁;

摘要：虽然气动人工肌肉并联机器人兼具刚柔耦合特性，但是其控制精度易受到气动人工肌肉中迟滞特性的影响，且整体控制性能还会受制于所有机械臂的协调能力。为此，本文提出了一种基于迟滞逆补偿的同步控制方法，以实现气动人工肌肉并联机器人的期望跟踪性能。具体而言，改进Bouc-Wen迟滞模型以更准确地表征气动人工肌肉的输入-输出关系，并使用对应的逆模型进行前馈补偿，提高控制精度。同时，建立机械臂之间的误差信号传递，提...

基于主动推理与仿人智能图式的感知运动联合学习方法————作者：王牛;桑晓夫;

摘要：针对自主机器人在学习过程中会受限于训练时的输入数据以及感知空间与运动空间之间割裂的问题，提出一种感知运动联合学习方法。该方法通过仿人智能图式理论建立感知运动系统，将系统分为感知图式、关联图式和运动图式，并基于主动推理建立感知图式与运动图式之间的关联。针对机器人的主动探索与主动学习过程，设计了关联模型与认知模块，提出了联合学习算法，结合主动感知进行机器人的自主学习。实验结果表明，采用联合学习方法，在...

机器人磨削力控变速积分自适应阻抗控制————作者：祁若龙;姚凤阳;刘殿海;朱光;李论;

摘要：在复杂曲面磨削力控制过程中，工件曲率不确定性所带来的磨削力波动会极大地影响零件表面质量。为解决这一问题，本文结合变速积分PID（比例-积分-微分）前馈控制器和自适应控制算法，提出了一种新的机器人力控制方法。根据6维力传感器采集的接触力信号和上位机传输回的机器人末端位置信号在线修改机器人运动偏置量，对机器人末端进行精准的力控制，从而降低工况信息不确定性引起的力跟踪误差。仿真及实验数据的对比表明：该方...

基于相机感知多样代理的无监督行人重识别————作者：郁航;范慧杰;付生鹏;陈希爱;赵立杰;

摘要：基于聚类的无监督行人重识别通过聚类产生伪标签，并以此为每个聚类构建单一代理。但不同相机之间的差异以及同一相机下行人不同姿态方向等导致的相机类内差异使得单一代理无法充分表示整个复杂聚类，进而影响训练过程和模型的性能。为此，本文提出基于相机感知多样代理的无监督行人重识别方法来消除相机差异和相机类内差异，以提高类内样本的紧密性。相机感知多样代理包括相机多代理和相机差异代理。其中相机多代理为每个相机类构建...

一种基于VFOSELM-SRP的无人帆船路径预测方法————作者：赵峥韬;赵文涛;孙朝阳;王瑾;万兵;

摘要：无人帆船作为一种新兴的海洋观测平台，能够执行长时间、大范围和高时空分辨率的海洋观测任务。然而，由于海洋环境复杂多变且无人帆船的工作时空跨度较大，其行驶轨迹难以通过固定模型进行准确预报。针对这一现象，本文提出了一种基于VFOSELM-SRP（基于可变遗忘因子的在线顺序极限学习机-流式随机补丁）模型的路径预测方法，旨在解决“海鸥号”自主导航无人帆船的路径预测难题。该方法利用VFOSELM对无人帆船的坐...

基于观测偏差校正的无人地面车级联自抗扰跟踪策略————作者：赵辰阳;李宝全;朱常富;张雪波;

摘要：无人地面车辆（UGV）在复杂外部环境下难以保持其良好的动态性能。为此，本文提出了级联形式的偏差校正自抗扰控制策略，通过提高观测器对扰动的估计精度来增强UGV控制系统的扰动抑制能力。首先，将广义外部扰动与系统内部扰动重构为总扰动，并设置校正项以扩展初级扰动观测器的观测阶次。之后，为提高观测精度，在次级扰动观测器中对未被及时观测出的扰动残余值进行估计。基于反馈线性化理论，设计了包含总扰动估计值的轨迹跟...

基于强化学习的空间机器人在轨装配柔顺控制方法————作者：武黎明;王明明;罗建军;张大羽;梁澄汐;

摘要：为应对空间机器人在轨装配中装配对象振动、机器人-结构动力学耦合问题，改善现有方法参数调整困难和控制性能差等不足，提出一种结合阻抗控制与深度强化学习的模型-数据混合驱动方法，实现空间机器人装配策略的高效学习。首先，建立拼接式空间望远镜的模块化在轨装配场景，分析自由漂浮空间机器人和装配对象之间的动力学耦合现象，并将模块装配问题描述为马尔可夫决策过程。然后，以空间机器人关节阻抗控制作为先验模型，构建基于...

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