多机器人协调控制
围绕共同持物与闭链约束,研究移动平台、机械臂和作业物体之间的建模、运动协调与分布式控制。
01 / RESEARCH FOCUS
从约束建模到学习控制,围绕机器人在共同操作与复杂任务中的协调能力展开研究。
围绕共同持物与闭链约束,研究移动平台、机械臂和作业物体之间的建模、运动协调与分布式控制。
将强化学习与基于模型的控制方法结合,研究任务自适应操作、振动补偿及新环境中的路径规划。
关注接触力与运动跟踪的协调,探索阻抗控制、消毒机器人覆盖规划及飞机牵引等具体系统中的控制问题。
02 / SELECTED PUBLICATIONS
按研究问题与技术方法整理的摘要。保留英文题名、期刊与 DOI,便于进一步查阅。
Adaptive coordinated control for an under-actuated airplane–tractor system with parameter uncertainties
针对重载飞机与牵引车组成的欠驱动耦合系统,论文研究存在参数不确定性时的协调轨迹跟踪。方法先建立拉格朗日动力学模型,再解耦牵引运动与角度控制,以协调误差和预设性能函数构造自适应控制结构。研究结合联合仿真与实物实验,考察系统在不同条件下的运动协调、瞬态及稳态表现。
A Task-Adaptive Deep Reinforcement Learning Framework for Dual-Arm Robot Manipulation
面向双机械臂共同搬运大型物体时的闭链约束,研究将深度强化学习与逆运动学结合的任务自适应控制框架。主臂由演员—评论家策略生成动作,从臂通过阻尼最小二乘求解跟随动作。论文以随机目标位姿和狭窄空间内精细结构物体操作为场景,考察协同操作对任务变化的适应能力。
2024 年早期在线版本。
Path Planning for Robots Combined with Zero-Shot and Hierarchical Reinforcement Learning in Novel Environments
针对机器人在未见环境中难以利用语义信息进行路径规划的问题,论文将零样本视觉语义推断与分层强化学习结合。视觉与动作模块为高层决策提供环境线索,路径规划模块通过高低层策略和自适应经验回放组织动作。研究采用仿真环境比较不同方法,讨论语义信息参与导航及跨环境泛化的作用。
Reinforcement learning-based distributed impedance control of robots for compliant operation in tight interaction tasks
针对机器人与环境或其他机器人紧密接触时形成的闭环约束,论文研究运动跟踪与接触力之间的柔顺协调。方法通过独立状态与节点网络建立分布式阻抗模型,再由强化学习智能体调整阻抗参数,并将学习结果接入基于模型的控制器。研究在两类紧密交互场景中开展联合仿真,考察力与位置的协调响应。
Design and Coverage Path Planning of a Disinfection Robot
围绕常见生活场景中的三维表面喷洒任务,论文设计了由移动平台、机械臂和消毒工具组成的八自由度机器人,并提出可扩展的控制框架及夹持机构。规划方法在二维表示与三维空间间转换,利用旋转卡壳算法组织喷洒区域的覆盖路径。研究通过仿真与实机实验考察机构设计和覆盖策略的可行性。
Modeling and Coordinated Control of Multiple Mobile Manipulators with Closed-chain Constraints
针对多台移动操作机器人共同抓持物体形成闭链后产生的运动约束,论文用关键节点与虚拟运动链描述机器人和物体之间的运动传递。在部分状态信息条件下,将队形控制与分布式自适应策略结合,分别处理移动平台的位姿同步和机械臂的运动协调,并以多机器人仿真及实机搬运实验检验方案。
Reinforcement learning compensated coordination control of multiple mobile manipulators for tight cooperation
面向多台移动操作机器人共同搬运板件时的强约束与耦合振动,论文将基于模型的自适应跟踪控制与强化学习补偿结合。研究把抓持力调节描述为马尔可夫决策过程,利用优势演员—评论家方法学习补偿策略,再与各机器人控制律配合。仿真及外部扰动、插入操作实验用于考察搬运协调和板件振动响应。
03 / PROJECT DEMONSTRATIONS
动作交互仿真与移动机械臂实机实验,呈现机器人研究中的具体探索。
01 / INTERACTION SIMULATION · 00:19
画面同时呈现人体姿态输入与虚拟机械臂动作,展示动作交互与机器人仿真方向的实验过程。
02 / ROBOT EXPERIMENT · 00:57
多台移动机械臂在实验室开展协同运动与姿态调整,展示移动平台、机械臂动作及共同操作的联调过程。
围绕机器人平台、控制问题与应用需求,展开技术合作。