M-Cubes机器人全局信息分布式控制与运动研究

"全局信息分布式控制的自重构机器人运动研究" 是一篇2006年发表于《辽宁工程技术大学学报》的论文，作者包括吴秋轩、曹广益和费燕琼。该研究主要关注的是提高机器人系统性能的自重构机器人技术，特别是通过全局信息的分布式控制来实现其运动控制。 论文中介绍的M-Cubes是一种同构阵列式模块化自重构机器人，它拥有12个自由度（DOF），设计特点是结构紧凑、控制简便，能够构建各种立方体结构。M-Cubes的基本运动特性被详细描述，这包括模块的各种可能运动模式。 为了实现这种机器人的高效控制，研究人员构建了一个基于自重构模块的分布式多智能体控制架构。这个架构依赖于系统的全局信息来进行分布式控制，控制过程分为三个阶段：规划、协调和运动控制。在规划阶段，模块的运动路径是通过结合其空间矢量来规划的；在协调阶段，利用Agent技术处理模块间的相互作用，确保它们在运动过程中的协同配合；在运动控制阶段，通过精确控制模块的翻转来实现其实际的移动。 论文还利用Java 3D技术创建了一个可视化仿真环境，用于测试和验证提出的控制算法。在这个平台上，研究人员进行了模块运动的仿真，给出了一个4X2X2矩形阵列模块的平移仿真示例，以此证明了所提出的控制算法的有效性和建立的仿真平台的可靠性。 关键词涵盖了自重构机器人、多智能体系统、运动规划以及分布式控制，表明这篇论文深入探讨了这些领域的交叉应用，尤其是在机器人自重构运动控制方面的创新实践。 这篇研究对于理解自重构机器人技术的原理，以及如何利用分布式控制策略优化其运动性能具有重要意义，同时也为未来在复杂环境下的自主机器人系统设计提供了理论基础和技术参考。