面向智能制造的多机器人系统任务分配研究 内容简介

本书对面向智能制造的多机器人系统进行了分析，给出了任务和机器人的形式化描述方法，在此基础上结合机器人能力和任务需求提出了一个通用、规范、适合非结构化环境下的任务分解方法，然后对大规模异构多机器人系统地任务进行分配，并给出了相应的管理建议，使多机器人系统以合理高效的方式协作完成任务。

面向智能制造的多机器人系统任务分配研究 本书特色

王友发*的《面向智能制造的多机器人系统任务分配研究》在结合机器人能力矩阵及任务角色需求的基础上，提出了一种通用、规范、适合非结构化环境下任务分解的一般性方法。该方法兼顾了任务角色需求和机器人的能力特征两个方面，也就是在进行任务分解时就考虑到任务执行者的功能特性，这样的分解 *有效率和针对性，有利于后续的任务分配工作。该方法首先对任务进行了基于角色的规范性的形式化描述；然后从能力的角度，构建了机器人的能力三元模型；*后在结合机器人能力及任务角色需求的基础上，提出了基于角色及能力约束的任务分解方法。

面向智能制造的多机器人系统任务分配研究 目录

第1章绪论1.1研究背景1.2问题的提出1.3研究意义1.3.1实践意义1.3.2理论意义1.4国内外研究现状1.4.1任务分配问题的研究现状1.4.2多机器人系统任务分配问题的研究现状1.4.3研究现状述评I.5研究目标、内容及架构1.5.1研究目标1.5.2研究内容1.5.3技术路线1.5.4组织框架第2章多机器人系统任务分配研究的理论基础与方法2.1多机器人系统任务分配问题的类型划分2.1.1任务分配问题模型及方法2.1.2任务分配问题的iTax分类2.2角色分配相关概念2.2.1角色定义2.2.2角色与协作系统的关系2.2.3角色模糊与角色冲突2.2.4清晰角色的特征2.2.5基于角色的协作过程2.2.6多机器人系统中引入角色的合理性与优势2.2.7任务一角色协作工作框架2.3基于E-CARGO模型的角色分配2.4本章小结第3章基于角色及能力约束的任务分解3.1基于角色的任务描述3.1.1任务的定义3.1.2任务的形式化描述3.2机器人的能力模型3.2.1机器人的结构3.2.2资源的特征3.2.3机器人的能力分析和建模3.3任务分解3.3.1任务分解的原则3.3.2基于角色及能力约束的任务分解方法的提出3.3.3基于角色及能力约束的任务分解方法的关键步骤3.3.4分解任务的形式化表达3.4任务分解示例分析3.5本章小结第4章基于角色的集中式任务分配4.1多机器人系统固定角色分配4.1.1问题背景描述4.1.2相关研究分析4.1.3基于E.CARGO模型的GroupAssign算法4.1.4多机器人系统固定角色分配问题建模4.1.5模型求解及算法性能实验4.1.6多机器人系统固定角色分配示例4.2多机器人系统柔性角色分配4.2.1问题背景描述4.2.2多机器人系统柔性角色分配问题建模4.2.3模型求解及算法性能实验4.2.4多机器人系统柔性角色分配示例4.3多机器人系统动态角色分配4.3.1问题背景描述4.3.2多机器人系统动态角色分配问题的形式化描述4.3.3多机器人系统动态角色分配算法4.3.4算法性能实验：4.3.5多机器人系统动态角色分配示例4.4本章小结第5章基于角色的分布式任务分配5.1相关工作分析5.2问题背景描述5.3任务及机器人学习模型的构建5.4基于群体智能的角色分配5.4.1选择策略（角色专业化分工）5.4.2贪婪策略（不进行角色分工）5.5多机器人系统角色分配实验环境设置5.5.1实验机器人介绍5.5.2任务的抽象化表示5.5.3实验仿真工具5.6实验过程及分析5.6.1静态环境实验5.6.2任务比例变化实验5.6.3时间间隔变化实验5.6.4机器人数量变化实验5.6.5空间范围变化实验：5.6.6实验结果的管理启示5.7本章小结第6章结论与展望6.1主要研究结论6.2本书的特色与创新6.3未来研究方向：参考文献第1章绪论1.1研究背景1.2问题的提出1.3研究意义1.3.1实践意义1.3.2理论意义1.4国内外研究现状1.4.1任务分配问题的研究现状1.4.2多机器人系统任务分配问题的研究现状1.4.3研究现状述评I.5研究目标、内容及架构1.5.1研究目标1.5.2研究内容1.5.3技术路线1.5.4组织框架第2章多机器人系统任务分配研究的理论基础与方法2.1多机器人系统任务分配问题的类型划分2.1.1任务分配问题模型及方法2.1.2任务分配问题的iTax分类2.2角色分配相关概念2.2.1角色定义2.2.2角色与协作系统的关系2.2.3角色模糊与角色冲突2.2.4清晰角色的特征2.2.5基于角色的协作过程2.2.6多机器人系统中引入角色的合理性与优势2.2.7任务一角色协作工作框架2.3基于E-CARGO模型的角色分配2.4本章小结第3章基于角色及能力约束的任务分解3.1基于角色的任务描述3.1.1任务的定义3.1.2任务的形式化描述3.2机器人的能力模型3.2.1机器人的结构3.2.2资源的特征3.2.3机器人的能力分析和建模3.3任务分解3.3.1任务分解的原则3.3.2基于角色及能力约束的任务分解方法的提出3.3.3基于角色及能力约束的任务分解方法的关键步骤3.3.4分解任务的形式化表达3.4任务分解示例分析3.5本章小结第4章基于角色的集中式任务分配4.1多机器人系统固定角色分配4.1.1问题背景描述4.1.2相关研究分析4.1.3基于E.CARGO模型的GroupAssign算法4.1.4多机器人系统固定角色分配问题建模4.1.5模型求解及算法性能实验4.1.6多机器人系统固定角色分配示例4.2多机器人系统柔性角色分配4.2.1问题背景描述4.2.2多机器人系统柔性角色分配问题建模4.2.3模型求解及算法性能实验4.2.4多机器人系统柔性角色分配示例4.3多机器人系统动态角色分配4.3.1问题背景描述4.3.2多机器人系统动态角色分配问题的形式化描述4.3.3多机器人系统动态角色分配算法4.3.4算法性能实验：4.3.5多机器人系统动态角色分配示例4.4本章小结第5章基于角色的分布式任务分配5.1相关工作分析5.2问题背景描述5.3任务及机器人学习模型的构建5.4基于群体智能的角色分配5.4.1选择策略（角色专业化分工）5.4.2贪婪策略（不进行角色分工）5.5多机器人系统角色分配实验环境设置5.5.1实验机器人介绍5.5.2任务的抽象化表示5.5.3实验仿真工具5.6实验过程及分析5.6.1静态环境实验5.6.2任务比例变化实验5.6.3时间间隔变化实验5.6.4机器人数量变化实验5.6.5空间范围变化实验：5.6.6实验结果的管理启示5.7本章小结第6章结论与展望6.1主要研究结论6.2本书的特色与创新6.3未来研究方向：参考文献信息