基于社会化行为的多机器人群体协作机制与动态决策方法研究

项目名称： 基于社会化行为的多机器人群体协作机制与动态决策方法研究

项目编号： No.61273353

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 李敏

作者单位： 上海大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 传统的多机器人系统没有考虑个体机器人的社会化属性，随着对机器人融入社会需求的日益增长，基于人类社会化行为模式的多机器人群体协作已经成为一个极具挑战性的前沿课题。本项目首先研究基于社会化行为的多机器人群体协同机制，提出一种混合分层式的社会化机器人控制体系结构，以满足多机器人群体协同系统对机器人社会化行为模式的要求，并做到系统协同性、动态性与复杂性的平衡；其次，利用动态博弈模型研究多机器人系统中个体机器人的社会化行为模式，以实现在获得系统整体性能优化的前提下，个体行为的最优化；第三，提出一种基于多目标决策理论的社会化机器人行为综合决策模型，实现机器人在社会化环境中自主行为控制以及团队协作能力的动态结合；最后，构建社会化机器人群体协同实验系统验证所研究方法的有效性。本项目成果可以提升机器人融入社会的环境适应能力及协同工作能力，提高多机器人系统的作业效率和鲁棒性，推动服务机器人的有效应用。

中文关键词： 多机器人协作；扩展式合作博弈；多目标优化；人工蜂群算法；任务分配

英文摘要： Traditional multi-robot systems do not consider the social attributes of the robot. With the growing needs of the robot to enter into the community, it has become a challenging research topic that how to let robots team up to do cooperative work based on the mode of human social behavior. This project will first study the collaborative mechanism of the multi-robot system based on human social behavior, and propose a hybrid hierarchical social robot control architecture to meet the requirements of embodying social behavior patterns to robots, which can balance the collaborative ability, dynamic nature and complexity of the system. Second, the project will conduct research on the social behavior patterns of the individual robot within the multi-robot system based on dynamic game model, which can achieve a balance between the social behavior performance of the overall multi-robot system and individual robots. Third, the project will propose a decision-making model for social robot behavior based on multi-objective decision-making theory, which can guarantee a dynamic binding of the autonomous behavior of the individual robots and the collaboration capability of the overall multi-robot system in the social environment. Finally, the project will develop a social robot collaboration experimental system to verify the v

英文关键词： Multi-robot cooperation；Extended cooperative game；Multi-objective optimization；Artificial Bee Colony Algorithm；Task allocation