题目：一种模块化可重构机器人的控制软件研究与实现

野外移动机器人不断增加的功能需求和适应能力需求使得机器人越来越复杂和不稳定。模块化可重构机器人在不减弱系统功能和适应能力的前提下简化了机械与控制结构，提高了系统鲁棒性。与传统移动机器人控制相比，模块化可重构机器人的控制增加了模块间运动协调、重构实现以及重构构型选择等问题。本文基于一种特定结构的履带式模块化可重构机器人平台，设计其控制软件结构，实现了软件结构中的上3层，并对机器人进行重构功能和适应能力的实验。论文首先介绍了模块化可重构机器人平台，接着对移动机器人领域各种智能控制范式进行分析。在此基础上，提出了针对特定机器人的四层控制软件结构并解释了各层的功能和联系。然后分别对软件结构中的遥控与监控层、行为协调与决策层、运动协调层进行分析与构造。其中着重分析了行为协调及决策层的构造。软件构建完成之后，论文首先着重分析了机器人的重构部件-主动球铰的建模与运动学逆解，然后分析了在机器人的两种典型重构能力-180度整体翻滚和90度整体侧翻的实验中主动球铰模型的运用。最后设计了两组实验以检验机器人对地形的适应能力。实际运行表明，模块化可重构机器人控制软件结构合理、使用灵活、可维护性好、运行稳定可靠。同时，软件具有开放的规划接口、行为编程接口、传感器接口以及良好的遥控/自主控制切换机制，有利于进一步的研究开发。