进化机器人形态重构单元与智能结合的技术基础研究

进化机器人是当前机器人学术界的研究热点，这类机器人主要针对非结构化的复杂环境为应用背景。从而能使机器人能很好地适应复杂，以及未知环境。本课题将从形态重构和智能进化这一最新研究方向来研究类似生物体的进化机器人基础性的技术问题，该机器人系统基于其自身的传感器和动作输出执行机构，并通过遗传规划及算法来提高机器人自主控制及系统适应能力。在环境的交互中，机器人本身依据自身的形态重构，并在进化了的智能决策下，使之具有如生物般的一定的环境适应能力。机器人形态重构的研究，在国际上并不多见。本课题将通过理论分析、建模仿真和实验等环节重点研究代表性的具体问题，即一是机器人与目标物之间的速度差异而使机器人形态特性产生如何的不同表现；二是研究并比较"形态"和"智能"之间的协调关系所产生的机器人"功能"的差异性。从单一机器人智能体拓展到多个智能体，从而实现智能进化下的形态重构，给出具体的学术描述。

本项目从形态重构和智能进化这一最新研究方向研究了仿壁虎机器人的基础性技术问题。本项目的机器人的形态进化结构模仿壁虎的肢体结构，工作环境选择80米高的铁质锥形柱面，其主要目的之一是在完成基金理论研究的基础之上，研制了一种面向生产应用领域的具有实用价值的仿生机器人。本项目的仿生机器人主要应用点是针对风力发电行业的高大锥形塔桶无损检测、防腐喷漆和维修设备运送等任务，并进行了初步的实验验证。由于塔桶每个截面都是不同的，即为变截面的，因此机器人携带负载在塔身上自由移动时，如何在高空极限状态下适应壁面的变化则是非常难的问题，本项目的实施过程中，严格按照基金任务书的要求，完成了项目中的各项任务，此外，经费使用也严格按照了国家自然科学基金的经费使用规定以及北京理工大学科研经费的使用管理规定。总之，从研究任务和经费等方面，本项目完成了研究任务。