基于深度学习的多机器人协同装配预测控制研究

基本信息
批准号:61803168
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:吴越
学科分类:
依托单位:华中科技大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:任贵平,徐博文,孙伟高,黄翔,徐金宇,雷焱谱
关键词:
协同装配约束预测控制分布式预测控制
结项摘要

The multi-robot cooperative assembly and manufacturing technology is one of the priorities for the development of robots in developed countries, and it is increasingly becoming an enabling technology for 3C manufacturing. The multi-robot manufacturing technology of the 3C industrial production line represents the core competitiveness of the national manufacturing industry, which is the strategic focus of the national economy, people's livelihood, and national security. Recent studies have found that there are many excellent features to solve the problems of overlapping interference, synchronization, multi-task driving, and stability from the perspective of model predictive control. However, there are still some core problems that need to be handled for the multi-robot collaborative agile assembly of 3C manufacturing. This project focuses on assembly of server board in 3C manufacturing, and combines advanced assembly technology to expand the predictive control strategy based on deep learning into collaborative assembly systems, and develops distributed predictive control strategies for multi-robot collaborative assembly systems, self-organization decision-making and control methods. The research contents include: high-precision dynamic modeling, real-time obstacle avoidance and path planning under assembly space constraints, assembly task-driven predictive control methods and their applications in board assembly systems. The project is expected to provide multi-robot collaborative assembly solutions for the server board assembly process, which will further provide new technologies and new methods for 3C smart manufacturing research.

多机器人协同装配与制造技术是世界各发达国家在机器人领域未来优先发展的方向之一,也日益成为3C制造业使能技术。3C产业生产线的多机器人制造技术代表着国家制造业的核心竞争力,是关乎国计民生和国家安全的战略重点。近期研究发现,从模型预测控制角度解决重叠干涉、同步、多任务驱动和稳定性等协同问题具有很多优良特性,然而面向3C制造的多机器人协同敏捷装配仍有一些核心难题亟待解决。本项目以3C制造业中的服务器板件装配为主要对象,结合先进装配技术,将基于深度学习的预测控制策略拓展到协同装配系统中,发展多机器人协同装配系统的分布式预测控制策略及自组织决策与控制方法。研究内容包括:高精度动力学建模、装配空间约束下的实时避障与路径规划、装配任务驱动的预测控制方法及其在板件装配系统中的应用。项目预期将为服务器板件装配过程提供多机器人协同装配解决方案,进而为3C智能制造研究提供新技术和新方法。

项目摘要

本项目已按照申请书研究内容和计划执行,并顺利完成了目标,取得了相关的研究成果,主要包括如下几个方面:(1)依据多种传感器网络信息,建立了适用于服务器主板装配的多关节机器人装配系统,通过对不同装配工序精度的分析,设计了相应的模型和定位系统,增加了装配系统的便利性、通用性和柔顺性。(2)设计了多机器人装配系统实时协同避碰避障策略,提出了基于深度学习的机器人误差补偿与轨迹跟踪算法和对距离决策函数进行建模的数据驱动算法,进而结合多机器人运动优化模型,设计了机器人最优几何路径的在线求解策略,保障了装配过程的连续性和平滑性,以及有效降低了重复定位误差。(3)提出了多机器人协同任务中合作子任务和相互作用子任务的状态空间划分方法,阐明了两个子系统的作用机理,并基于此设计了轨迹自适应补偿的多机器人分布式自适应协同控制框架,降低了装配误差。阐明了自组织运动模式形成机制,提出了针对非线性系统的区间二型模糊逻辑控制器,以及设计了考虑输入约束的双模预测控制方法,解决了实际系统中的不确定性和系统约束问题,并为此类多机器人协同装配中存在的共性问题的解决提供了理论基础。(4)研制了多机器人协同装配示范平台,研发了多传感器融合的多机器人装配控制系统,开发了相应的服务器主板装配示范产线。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
2

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

吴越的其他基金

批准号:11901603
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29273130
批准年份:1992
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:29133080
批准年份:1991
资助金额:35.00
项目类别:重点项目
批准号:81901210
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51405189
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41402063
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61602389
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701251
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51778559
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61271220
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:29133081
批准年份:1991
资助金额:19.00
项目类别:重点项目
批准号:28970156
批准年份:1989
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:51308576
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于深度增强学习和技能学习的微装配机器人学习与控制研究

批准号:61673382
批准年份:2016
负责人:邢登鹏
学科分类:F0306
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

基于深度学习的装配场景理解及装配诱导、监测研究

批准号:51475251
批准年份:2014
负责人:陈成军
学科分类:E0510
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

基于多模态眼底影像深度学习的白内障术后视力预测研究

批准号:61906066
批准年份:2019
负责人:郑博
学科分类:F0610
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于多机器人协调的大型舱段轴孔精密装配控制方法研究

批准号:U1813208
批准年份:2018
负责人:景奉水
学科分类:F0309
资助金额:302.00
项目类别:联合基金项目