搜捕指的是在某些已知或未知區(qū)域,實(shí)行搜索并且捕獲的行為。多智能體目標(biāo)搜索與跟蹤問題由來已久,近年來已被廣泛應(yīng)用于具有高影響力的各個(gè)領(lǐng)域,如災(zāi)害情景下的搜救行動(dòng)、自然資源勘探、環(huán)境監(jiān)測等。對于某些人類無法完成的搜捕任務(wù),可以采用多機(jī)器人系統(tǒng)來執(zhí)行,不但大大提高了任務(wù)效率,也能在任務(wù)執(zhí)行期間保證人類安全。多機(jī)器人協(xié)同合作搜捕問題,同樣是研究分布式多機(jī)器人系統(tǒng)之間相互合作的典型問題,因?yàn)槎鄼C(jī)器人系統(tǒng)具有并行性、魯棒性、可擴(kuò)展性等優(yōu)勢,用其代替人類完成重復(fù)、枯燥、危險(xiǎn)的任務(wù)已成為一種必然趨勢。本文以多機(jī)器人系統(tǒng)追捕問題作為研究目標(biāo),分別研究了追捕問題中的三個(gè)關(guān)鍵步驟:目標(biāo)搜索,任務(wù)分配,圍捕方案,內(nèi)容包括:基于多機(jī)器人協(xié)同搜索的改進(jìn)搜索策略設(shè)計(jì)。針對多機(jī)器人協(xié)同隨機(jī)搜索策略容易在搜索時(shí)期由于搜索機(jī)制使任務(wù)陷入局部自鎖,從而會導(dǎo)致某些復(fù)雜地形搜索不完全、自主搜索效率低下等問題。以此策略為基礎(chǔ),在搜索期間優(yōu)化機(jī)器人之間的相對位置,為機(jī)器人群組在地圖中尋找最佳的行進(jìn)方向,避免搜索陷入局部最優(yōu)化,使其能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的環(huán)境或者多變的地形。仿真結(jié)果表明,在搜索區(qū)域較為簡單時(shí),多機(jī)器人隨機(jī)搜索策略能夠達(dá)到... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多機(jī)器人參與足球競賽

多機(jī)器人系統(tǒng)目標(biāo)搜捕方法研究-2-1緒論1.1研究背景和意義1.1.1多機(jī)器人系統(tǒng)近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及人工智能的高速發(fā)展，多智能體系統(tǒng)(multi-agentssystem簡稱：MAS)協(xié)同控制吸引了眾多學(xué)者的極大關(guān)注。一些生物群體中單個(gè)個(gè)體智能程度有限，卻可以群體合作完成單個(gè)個(gè)體無法完成的復(fù)雜的任務(wù)，表現(xiàn)出一定的群體智能。這類群體行為使研究人員受到了啟發(fā)，由生物智能轉(zhuǎn)換為人工智能，從而提出了多智能體系統(tǒng)合作的概念。多智能體系統(tǒng)由多個(gè)存在合作或競爭且之間存在信息交流等復(fù)雜關(guān)系的智能體組成，與傳統(tǒng)復(fù)雜的較大系統(tǒng)相比，具有很多明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在多智能體系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)超過單個(gè)智能體疊加的功能和效率，系統(tǒng)靈活性高，具有較好的容錯(cuò)性和魯棒性，所以多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制廣泛應(yīng)用于多種復(fù)雜領(lǐng)域。多機(jī)器人系統(tǒng)（multi-robotssystem簡稱：MRS）便是多智能體系統(tǒng)的一個(gè)重要代表，基于多智能體的思想將機(jī)器人個(gè)體智能化處理任務(wù)，可以大大提高任務(wù)執(zhí)行的效率，某些單個(gè)機(jī)器人無法完成的任務(wù)也可以由多個(gè)機(jī)器人組成的系統(tǒng)協(xié)作完成。每個(gè)機(jī)器人具有分析計(jì)算、傳感通信、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等功能，可對環(huán)境的變化做出相應(yīng)的反應(yīng)，即使單個(gè)機(jī)器人可能只有有限的通信能力或者執(zhí)行能力，但通過相互通信與系統(tǒng)分析，仍可以實(shí)現(xiàn)自由配合，進(jìn)而能完成單個(gè)機(jī)器人很難或根本無法完成的復(fù)雜任務(wù)，或是提高處理任務(wù)的效率。多機(jī)器人系統(tǒng)很好的繼承了多智能體思想中的個(gè)體簡單、群體復(fù)雜以及分布式控制的特點(diǎn)，同樣具有高超的性能。圖1.1多機(jī)器人參與足球競賽圖1.2WAMbot協(xié)同多機(jī)器人系統(tǒng)

跋烀裼昧煊虻撓τ迷嚼?越多，如災(zāi)害情景下的搜救行動(dòng)、自然資源勘探、環(huán)境監(jiān)測等，空中交通管制和監(jiān)視。目標(biāo)搜索與跟蹤是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用，也是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域最古老的問題之一[2]。多機(jī)器人目標(biāo)搜捕問題意在研究如何使一群獨(dú)立自主的機(jī)器人群體之間能夠相互合作完成搜索，繼而找到并捕獲目標(biāo)。它是研究多智能體合作與協(xié)調(diào)的理想問題，其本質(zhì)是多機(jī)器人系統(tǒng)的決策問題。構(gòu)建高效合理且具有高魯棒性的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，使其在復(fù)雜多變的環(huán)境中面對眾多不確定因素時(shí)具有自我處理能力，是多機(jī)器人搜捕問題的最終目標(biāo)。圖1.3機(jī)器人災(zāi)后搜救圖1.4無人機(jī)空中監(jiān)測


本文編號：2961719