基于演化博弈的智能群体控制理论及在共融机器人协作中的应用

基本信息
批准号:91648120
项目类别:重大研究计划
资助金额:65.00
负责人:谢广明
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王晨,范瑞峰,范瑞峰,赵彬,段高鹏,李亮,周雷,郑兴文
关键词:
智能群体编队控制协调控制演化博弈多机器人系统
结项摘要

Mechanism of swarm coordination is one of the key technologies for multi-robot cooperation which has an important application value. This proposal focuses on the theory of smart swarm control which combines multi-agent systems and the evolutionary games theory, and conducts experimental research on the cooperation of multiple underwater robots. Evolutionary game theory is introduced to the classical multi-agent system and the start swarm system will be modeled. We will analyze its structural performance, such as controllability and observability; investigate the coevolution of the dynamics of cooperation in the population and the dynamics of system; decide some decisive factors and mechanisms which affect the level of cooperation, and analyze how they affect the system dynamics. Then, we will integrate the problems of consensus, containment control and formation control; further propose some reasonable performance indices and give the mathematical description and model of the performance optimization problem; design control protocols and the strategy update rules in our proposed coevolutionary dynamics model to solve the optimization problem. Finally, we will use several biomimetic robotic fish to built an experimental platform for the formation control of multiple robotic fish, conduct experiments to verify and evaluate the effectiveness of our proposed theory and methods. The research results of this proposal will provide strong support to perfect the research on multi-robot cooperation and swarm intelligent control.

多共融机器人的协同作业技术具有巨大应用价值,群体协作控制机制与方法是其重要理论基础和关键支撑技术。本项目拟研究融合多智能体系统和合作演化动力学的智能群体控制理论,并针对多水下机器人协作展开实验研究。首先,将演化博弈理论引入经典多智能体系统模型中,提出一个融合演化博弈理论和多智能体系统动力学的智能群体系统。其次,对所建智能群体系统模型进行可控可观性等结构性能分析,并研究群体合作动力学和多智能体系统动力学的共演化的问题,确定若干影响合作水平的决定性的因素和机制,定量分析其对系统动力学的影响。接着,展开系统一致性、包围控制与编队控制等问题的研究,进一步,提出合理性能优化指标,设计控制协议和演化规则,对系统进行性能优化。最后,以仿生机器鱼为对象,搭建多机器鱼编队控制实验平台,通过实验对智能群体理论与方法的可行性与有效性进行分析与评价。本项目成果将有助于从理论上拓展多机器人协作与群体智能控制的研究。

项目摘要

多共融机器人的协同作业技术具有巨大应用价值,群体协作控制机制与方法是其重要理论基础和关键支撑技术。本项目拟研究融合多智能体系统和合作演化动力学的智能群体控制理论,并针对多水下机器人协作展开实验研究。首先,将演化博弈理论引入经典多智能体系统模型中,提出一个融合演化博弈理论和多智能体系统动力学的智能群体系统。其次,对所建智能群体系统模型进行性能分析,并研究群体合作动力学和多智能体系统动力学的共演化的问题。接着,展开系统一致性、包围控制与编队控制等问题的研究,进一步,提出合理性能优化指标,设计控制协议和演化规则,对系统进行性能优化。最后,以仿生机器鱼为对象,展开仿真研究和实验研究,搭建多机器鱼协作控制仿真平台和实验平台,通过实验对智能群体理论与方法的可行性与有效性进行分析与评价。本项目成果将有助于从理论上拓展多机器人协作与群体智能控制的研究。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
3

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
4

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
5

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018

谢广明的其他基金

批准号:60404001
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61633002
批准年份:2016
资助金额:265.00
项目类别:重点项目
批准号:51001023
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60774089
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:51575005
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:51774085
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:10972003
批准年份:2009
资助金额:45.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于共演化博弈理论的动态环境下群体协同演化机制研究及其应用

批准号:61673258
批准年份:2016
负责人:游晓明
学科分类:F0307
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
2

基于时序逻辑的多机器人协作共融关键问题研究

批准号:91748128
批准年份:2017
负责人:李超勇
学科分类:F0301
资助金额:63.00
项目类别:重大研究计划
3

共融机器人视觉编程及在线人机协作机制研究

批准号:91748107
批准年份:2017
负责人:刘文印
学科分类:F0304
资助金额:63.00
项目类别:重大研究计划
4

面向人机共融协作的柔性双臂机器人安全作业机理研究

批准号:51575157
批准年份:2015
负责人:张建华
学科分类:E0501
资助金额:65.00
项目类别:面上项目