多機器人編隊的研究與實現(xiàn).pdf

1、多機器人協(xié)調(diào)控制可以完成單個機器人無法完成的復(fù)雜任務(wù),并且大大提高工作的效率,是移動機器人研究領(lǐng)域的一個重要問題。多機器人編隊的研究就是為了更好的完成多機器人之間的協(xié)作。本文基于Pioneer3機器人平臺對多機器人編隊問題進行了研究。主要研究內(nèi)容為:
　　 (1)論文在分析了Pioneer3機器人定位與導(dǎo)航中所用的ARIA關(guān)鍵類及其主要函數(shù)的基礎(chǔ)上,針對該移動機器人的通信特點,提出一種通過無線網(wǎng)絡(luò),以打包形式發(fā)送數(shù)據(jù)的通信模式。

2、Follower機器人接收Leader機器人發(fā)送的狀態(tài)信息后,采用隊形控制算法推算自己的控制量,從而快速形成預(yù)設(shè)隊形。
　　 (2)論文在對隊形控制基本體系結(jié)構(gòu)Leader-Follower模型分析的基礎(chǔ)上,針對Pioneer3機器人定位特點,引入坐標變換法對傳統(tǒng)Leader-Follower算法進行了改進,確定全局坐標下Follower機器人的速度和角速度。并根據(jù)移動機器人跟蹤的非線性特征,采用了滑?？刂品椒朔藗鹘y(tǒng)Lead

3、er-Follower控制遠距離跟蹤效果不好的缺點,圓形軌跡和曲線軌跡的跟蹤仿真試驗驗證了該算法是有效的。
　　 (3)針對多機器人編隊執(zhí)行任務(wù)時會遇到障礙物得情況,論文采用行為抑制和強化學(xué)習(xí)的方法進行隊形控制。根據(jù)Brooks的行為思想,首先把整個編隊任務(wù)分解為若干個行為,并通過強化學(xué)習(xí)可以使機器人在不同的環(huán)境中采取合適行為。在仿真試驗中進一步驗證了所采用方法的可行性和有效性。仿真實驗表明,采用學(xué)習(xí)的方法較好地體現(xiàn)了多機器人系