基于多agent的自重构自修复机器模块化结构和分布式控制的研究

分析设计将电机、传动装置、信息处理器、传感器等集于一体的基于agent的交互式基本模块结构及模块间标准匹配的快速连接接口，开发具有设计自主性、通信自主性、动作自主性及可扩展性的开放式柔性设计结构。提出基于五元素的基本模块拓扑结构描述方法及模块单元的基本循环子群概念，进行九种基本模块之间的关系描述。建立模块的热变形方程，优化基本模块的结构。复杂动态条件下，建立分布式黑板结构，描述模块之间的协调、通信机制。根据每个模块的运动特性，提出补偿迭代法，进行动力学模型的自动生成，提出基于多agent的多层分布式控制算法。从而使该机器具有自重构、自修复的能力，快速地动态变形为不同的形状以适应不同地形、环境及任务的要求。建立自重构自修复机器研究的理论框架体系，拓宽固定构型机器的研究领域，为未来空间、海洋、军事等方面在不可预测环境及未知任务条件下的机械装置的应用提供技术支持。