机自学院苗中华教授团队在集群机器人智能控制研究方面取得重大进展

发布日期: 2019/03/01  投稿: 王智渊    部门: 机电工程与自动化学院   浏览次数:    返回

近日,以上海大学机自学院智能装备与机器人研究室苗中华教授为第一作者,理学院力学所周进教授为通讯作者的学术论文—“Multi-objective region reaching control for a swarm of robots”在线发表于自动化领域国际顶级期刊Automatica。论文报道了课题组关于集群机器人在智能群体算法与分布式区域控制方面的最新研究成果(https://doi.org/10.1016/j.automatica.2019.01.017)。澳大利亚悉尼科技大学副教授季进臣、上海大学博士生于晋伟为合作署名作者,上海大学为第一且唯一通讯单位;这也是研究室成员参与悉尼科技大学所属KTP (Key Technology Partnership)战略合作研究项目取得的标志性成果之一。

集群机器人群体智能的产生机理与运动调控是现代机器人学富有挑战性的核心内容之一,该论文首次将单机器人的区域控制概念发展用于提出群集机器人多目标协同控制方案,提出的区域可达算法具有三个重要特征:一是给出的自适应协作算法是充足分布式的,二是机器人个体之间交互模式具有聚类结构演化特征,三是所提算法可以视为基于经典PID策略网络牵制控制协议的拓展,所获结果有助于揭示在复杂环境下群集机器人的聚集、觅食、搬运及编队等自组织行为调控的共性特征,有可能为应用到现代大规模协作机器人智能控制的创新与设计提供新思想和新方法。

近年来,苗中华教授团队瞄准国家重大战略需求,围绕学校“双一流”建设和医工结合发展目标,通过机械、力学、信息和生命等多学科交叉,致力于重大装备与机器人智能控制的基础研究与应用开发。在基础理论方面,主要开展以神经网络和基因调控网络等生物群体智能算法与集群机器人相融合的前沿探索,在所属领域国际重要专业刊物,如American Society of Mechanical Engineers汇刊ASME.J. Dyn. Sys., Meas., Control,IEEE Robotics &Automation Society,IEEE Computational Intelligence Society和IEEE Engineering in Medicine and Biology Society旗下的IEEE. Trans. Nano. Bios和IEEE/ACM Trans. Comput. Bio & Bioinfor,以及中国科学(技术,信息)等发表了系列重要学术成果;在技术应用方面,以智能农机装备、农业机器人以及电动清扫车等地面无人作业系统为实际对象,攻克瞬态微弱信号获取、多传感信息融合建图及定位、障碍规避与路径规划、多机协同作业控制等关键技术,自主开发多种控制系统,部分科研成果在中国机械工业集团等龙头企业产业化配套使用,配套机型填补国内空白,智能化程度接近美国同类产品。

苗中华教授团队主持科技部十三五国家重点研发计划课题2项(2016YFD0701401、2018YFD0701485)、国家自然科学基金项目4项(51375293、51875331、11672169、11272191)以及十二五国家“863”计划课题(2013AA102307)、上海市科委基础研究重点(12JC1404100)等省部级重点项目多项。