结合自主控制和操作人员遥控的共享控制是自主/遥控水下机器人(Autonomous and Remotely operated underwater Vehicle,ARV)研究的重要问题。面向ARV的环境探索任务,针对ARV艏向角的共享控制,提出一种基于多目标优化的共享控制方法。根据服从操作人员控制意图、提升ARV安全性、降低操作人员操作复杂性并优化ARV运动路径的要求,将ARV艏向角控制命令作为决策变量,分别设计了服从度、自主度和稳定度三个目标函数;根据栅格地图表示的局部环境中障碍物的分布信息设计了艏向角控制命令的安全性评估函数,并由安全性评估函数确定约束条件;根据目标函数和约束条件将ARV艏向角的共享控制转化为多目标优化问题,并使用最小最大法求解以得到最优的共享控制命令。基于研发的ARV共享控制仿真环境对提出的方法进行了计算机仿真和评估,验证了所提出的方法的有效性。

为了提升包裹智能分拣系统的分拣效率、降低包裹破损风险,设计了一种交通管控方法。首先,介绍所设计的包裹智能分拣系统的结构和工作原理;其次,为了避免包裹在分拣过程中发生相互碰撞,设计一种基于信号量理论的避碰策略;再次,针对包裹分拣过程中可能出现的环形死锁现象,设计基于有向图理论的环形死锁检测与避免算法;最后,开发包裹智能分拣系统仿真平台,验证所设计方法的有效性。

针对冗余自由度双臂机器人避碰的运动学规划问题,提出了一种基于冗余特性的避碰算法。在冗余度机器人运动学逆解的基础上,引入了两个转换变量,可以根据实时得到的两臂之间最小距离的变化,实现机器人末端的轨迹跟踪运动和避碰运动之间的主从任务优先级转换。该方法可以用来防止由于机器人末端偏离期望轨迹而引发的碰撞问题,在实现双臂避碰的同时,两臂末端可以准确地到达目标位置。最后,通过对一个三自由度平面双臂机器人的仿真实验,对提出的冗余自由度双臂机器人避碰算法的正确性进行了验证,结果显示该算法简单有效,且关节运动连续、平稳。