仿动物空间认知的多机器人协作目标搜索方法研究

基本信息
批准号:61203365
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:倪建军
学科分类:
依托单位:河海大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈俊风,李奎,孙洪文,王海滨,仰晓芳,吴文波
关键词:
生物刺激神经网络目标搜索动物空间认知多机器人协作同时定位与地图创建
结项摘要

The cooperative goal foraging of multi-robots in unknown and dynamic environments is a critical and challenging issue in the robotic field. The key contents include the Simultaneous Location and Mapping algorithm (SLAM) and the cooperation approach of multi-robots. Most of the SLAM algorithms are under varying assumptions, such as the environment is static and the robot is equipped with accurate sensors and a high performance computer. Moreover, much of the research on the SLAM algorithms and the goal foraging problems is independent, so it is difficult to use the results obtained from the study of SLAM algorithm, for the reality applications such as goal foraging. However, as we know, animals appear to have a great ability in mapping, goal foraging and navigation, without high precision sensors and complex computation. Thus, to study and create a biologically inspired and efficient multi-robot cooperative goal foraging approach with practical performance is very significant. .This project attempts to use the bioinspired neural network to realize the simultaneous location and mapping, inspired from the animal spatial cognition. The proposed approach integrates the map expression, the external stimulation, the experience learning, the goal foraging and robot navigation together. The main research contents of this project are as follows: a SLAM algorithm based on the bioinspired neural network; a goal location and robot navigation approach based on the memory network and a multi-robot cooperation approach based on the experiences reinforced from other robots in the system. The successful implementation of this project will have broad application prospects in a lot of fields, such as the unknown environment exploration, the disaster rescue, the anti-terrorism and the battlefield search.

未知动态环境下多机器人目标搜索是机器人研究领域一个很重要又具挑战性的课题,其核心内容包括机器人同时定位与地图创建(SLAM)和多机器人协作。现有的SLAM算法大多假设环境是静态的,机器人有高精度传感器和高性能计算机,且很多SLAM和目标搜索问题的研究是割裂开的,无法充分利用SLAM研究的成果。动物具有很强的定位、导航和目标搜索能力,且不需要高精度传感器和复杂的计算,研究一种仿动物空间认知的、高效的、可用于实际的多机器人目标搜索方法具有重要意义。.本项目利用生物刺激神经网络,结合动物空间认知机制,进行机器人同时定位和地图创建,将地图表示、外界刺激、经验学习、目标搜索、导航等融为一体,主要研究内容包括基于生物刺激神经网络的SLAM算法、基于记忆网络的目标定位和机器人导航以及利用同伴经验强化的多机器人协作方法等。本项目的成功实施在未知环境探索、灾害救援、反恐、战场搜索等方面具有广阔的应用前景。

项目摘要

未知动态环境下的多机器人协作目标搜索是机器人研究领域一个很重要又具挑战性的课题,其关键技术包括两个方面,一个是未知环境下的机器人同时定位和地图创建(SLAM),二是多机器人协作目标搜索。目前的SLAM算法主要致力于实现有效的机器人导航和地图创建方法,但大多数方法都假设环境是静态的、机器人测距传感器是精确的,等等,且很多SLAM算法和目标搜索问题的研究是割裂开的,无法充分利用SLAM研究的成果。在多机器人协作方面,如何提高协作方法的效率和适应性是关键。动物具有很强的定位、导航和目标搜索能力,且不需要高精度传感器和复杂的计算,研究一种仿动物空间认知的、高效的、可用于实际的多机器人协作目标搜索方法具有重要意义。. 本研究结合动物空间认知机制,开展机器人在未知环境下协作目标搜索有关理论研究,包括SLAM算法、机器人路径规划与导航、多机器人编队控制等,本研究在生物刺激神经网络SLAM算法、基于位置细胞机器人定位、机器人路径规划和导航等方面取得较大研究进展。相关研究成果将为未知环境下多机器人协作目标搜索提供理论基础,并通过开展相关实验研究,为将来的实际应用提供技术支持,研究成果在未知环境探索、灾害救援、反恐、战场搜索与救援等方面具有广阔的应用前景。

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

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
5

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

倪建军的其他基金

相似国自然基金

1

多自治水下机器人协作目标搜索控制研究

批准号:61773177
批准年份:2017
负责人:曹翔
学科分类:F0309
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
2

仿视觉搜索机制的多视认目标驾驶环境感知方法研究

批准号:51905320
批准年份:2019
负责人:徐艺
学科分类:E0507
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于场景-拓扑的多机器人协作环境搜索研究

批准号:61371040
批准年份:2013
负责人:石朝侠
学科分类:F0123
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
4

多机器人动态组网及协同目标搜索

批准号:61872318
批准年份:2018
负责人:王跃宣
学科分类:F0214
资助金额:65.00
项目类别:面上项目