輪式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與編隊(duì)控制.pdf

1、多機(jī)器人系統(tǒng)相對(duì)單機(jī)器人具有系統(tǒng)性能穩(wěn)定、自組織性好等優(yōu)勢(shì)，可以完成單機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，并且提高工作的效率。為了增強(qiáng)編隊(duì)系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的能力，增強(qiáng)編隊(duì)系統(tǒng)的魯棒性，多機(jī)器人內(nèi)部各個(gè)機(jī)器人之間的結(jié)構(gòu)常常是不一樣的。
　　在多機(jī)器人中，編隊(duì)是最基本的問(wèn)題之一，為了研究多機(jī)器人的混合結(jié)構(gòu)編隊(duì)控制問(wèn)題，研發(fā)了一臺(tái)車式移動(dòng)機(jī)器人，并與購(gòu)置的兩臺(tái)差動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人組成編隊(duì)系統(tǒng)。為了提高車式移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性，選用高性能車架，配置了由編碼器、

2、超聲波傳感器、GPS、IMU（慣性測(cè)量單元）、激光雷達(dá)、攝像頭等構(gòu)成的傳感器系統(tǒng)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以微控制器為核心的底層感知系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和以車載計(jì)算機(jī)為核心的上層算法決策系統(tǒng)。在Ubuntu操作系統(tǒng)和ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）軟件框架下，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人內(nèi)部以及移動(dòng)機(jī)器人之間的相互通信，實(shí)現(xiàn)了基于GPS和IMU的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于游戲手柄的移動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)程操作功能。分析了差動(dòng)和車式兩種移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，建立了以領(lǐng)航跟隨者為