多機器人系統(tǒng)因其內(nèi)在的分布式特征,在面對并行程度高、實時性強的復雜任務時相較單個機器人而言效率更高,已經(jīng)逐步應用于軍事偵查、貨物搬運、自動化倉庫等領(lǐng)域,具有很強的研究意義與廣泛的應用前景。其中多機器人編隊作為多機器人協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ),也是該領(lǐng)域中的一個熱門研究方向。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,對多機器人編隊控制算法和系統(tǒng)實現(xiàn)展開了研究,主要工作如下:1.介紹了多機器人系統(tǒng)的研究背景和意義,提出了多機器人編隊控制的基本問題,闡述了目前多機器人編隊控制的研究現(xiàn)狀。2.針對多機器人編隊隊形形成的問題,提出了基于虛結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的隊形規(guī)劃方法,通過設計進化算法和分配方式優(yōu)化得到機器人虛擬隊形的相應節(jié)點;接著設計了一個簡單的人工勢場完成機器人到達對應節(jié)點形成隊形的無碰運動。MATLAB仿真實驗證明該方法可以使隨機分布的機器人耗費最少能量快速形成目標隊形。3.設計了基于群集控制律的機器人編隊運動協(xié)調(diào)方法,其中包括平滑的人工勢場函數(shù)保持機器人之間的期望距離,一致性協(xié)議完成機器人之間的速度匹配;在有障礙物的情況下,引入“虛擬機器人”的概念,模仿機器人之間的互動關(guān)系設計了機器人平滑避障的控制方法。仿真實驗證明編... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學安徽省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自然界中的動物編隊實例：魚群、鳥群

多移動機器人系統(tǒng)編隊協(xié)調(diào)與控制研究究多個機器人形成有序集體的控制方法。由于移動機器人系統(tǒng)與機械臂系統(tǒng)在控制方式上存在較大的差異，本文僅以移動機器人作為研究對象。移動機器人作為集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)，同時作為傳感器、執(zhí)行器等硬件的搭載平臺，在多機器人系統(tǒng)的應用中最具普適性。其中，編隊問題作為多機器人協(xié)作的典型問題，因其在軍事、工程等領(lǐng)域中的巨大應用價值而引起了人們廣泛的研究和關(guān)注。

多移動機器人系統(tǒng)編隊協(xié)調(diào)與控制研究究多個機器人形成有序集體的控制方法。由于移動機器人系統(tǒng)與機械臂系統(tǒng)在控制方式上存在較大的差異，本文僅以移動機器人作為研究對象。移動機器人作為集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)，同時作為傳感器、執(zhí)行器等硬件的搭載平臺，在多機器人系統(tǒng)的應用中最具普適性。其中，編隊問題作為多機器人協(xié)作的典型問題，因其在軍事、工程等領(lǐng)域中的巨大應用價值而引起了人們廣泛的研究和關(guān)注。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]災難救援中應用多智能機器人群體編隊研究[J]. 鄒海洋,陳沙沙,鄧利平.  軟件導刊. 2016(02)
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博士論文
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[2]多智能體系統(tǒng)的一致性及編隊控制研究[D]. 范銘燦.華中科技大學 2015
[3]多移動機器人地圖構(gòu)建的方法研究[D]. 潘薇.中南大學 2009
[4]帶領(lǐng)導者的多智能體系統(tǒng)中的一致性問題研究[D]. 彭科.上海交通大學 2009

碩士論文
[1]面向地—空機器人協(xié)同的SLAM技術(shù)研究及實驗平臺構(gòu)建[D]. 張?zhí)?電子科技大學 2018
[2]多機器人的隊形控制研究[D]. 張嘉衡.東華大學 2017
[3]基于多移動智能機器人編隊控制任務的研究[D]. 陳毛倩.中原工學院 2015
[4]小麥精播機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 邱燕.青島理工大學 2011



本文編號：2972567