復雜工作環(huán)境下將移動多機器人控制方法與傳感器網絡技術相結合是移動多機器人控制研究中的一項前沿技術,這項技術對移動多機器人控制中的定位、路徑規(guī)劃、隊形控制等方面具有重要意義。傳統方法下移動多機器人與外部導航設備分離時,通常使用慣性導航方式繼續(xù)跟蹤機器人,然而在慣性導航工作方式下,隨著時間推移,所積累的導航誤差、里程計誤差均會限制慣性導航方法在移動多機器人控制中的使用�；跓o線傳感器網絡的多機器人控制方法可以充分利用傳感器網絡的自組織、智能化、多源等特性,對移動多機器人的工作位置、障礙物進行感知與識別,進而提高移動多機器人系統在封閉、強噪聲等復雜工作條件下的魯棒性、普適性及抗干擾能力。本文基于傳統移動多機器人控制理論,對現階段移動多機器人控制系統的導航、路徑規(guī)劃及編隊控制理論進行了深入研究,系統分析了現階段移動多機器人控制方法存在的問題,提出了將無線傳感器網絡與移動多機器人控制方法相結合的新方向。本文圍繞基于無線傳感器網絡的移動機器人控制關鍵技術展開了以下三個方面的研究:（1）剖析了現有全球定位系統/慣性導航定位系統存在的外部信號更新速度慢、易丟失、無全球定位系統時慣性導航積分計算累積誤差... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：126 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的意義與背景
    1.2 研究現狀
        1.2.1 網絡環(huán)境下移動機器人定位研究現狀
        1.2.2 網絡環(huán)境下移動機器人路徑規(guī)劃研究現狀
        1.2.3 網絡環(huán)境下多機器人編隊控制研究現狀
    1.3 網絡環(huán)境下移動多機器人控制方法存在的主要問題
    1.4 主要研究內容與組織結構
第2章 網絡環(huán)境下移動機器人組合定位算法研究
    2.1 引言
    2.2 網絡環(huán)境下移動機器人控制框架
    2.3 松散耦合方式下WSN/INS組合定位方法
        2.3.1 網絡環(huán)境下ICOG位置解算方法的建立
        2.3.2 慣性導航系統坐標系的建立
        2.3.3 基于噪聲平滑矯正算法的組合位置解算方法的建立
    2.4 組合定位算法仿真分析
        2.4.1 無線傳感器網絡定位方法誤差分析
        2.4.2 無線傳感器網絡定位方法連通度分析
        2.4.3 組合定位系統定位仿真誤差分析
        2.4.4 工作區(qū)域變化對定位精度影響比較分析
    2.5 本章小結
第3章 網絡環(huán)境下移動機器人路徑規(guī)劃算法研究
    3.1 引言
    3.2 基于粒子群優(yōu)化FNN神經網絡的機器人路徑規(guī)劃方法
        3.2.1 網絡環(huán)境下路徑規(guī)劃工作環(huán)境建模
        3.2.2 全連接前饋神經網絡感知器結構模型的建立
        3.2.3 粒子群算法尋優(yōu)機理分析
        3.2.4 碰撞罰函數與能量函數的建立
        3.2.5 網絡環(huán)境下二維路徑規(guī)劃算法模型
    3.3 實驗結果與性能分析
        3.3.1 粒子群算法對目標函數路徑尋優(yōu)實驗分析
        3.3.2 網絡環(huán)境下所提出路徑規(guī)劃算法軟件環(huán)境下對比分析
        3.3.3 網絡環(huán)境下所提出路徑規(guī)劃算法實物環(huán)境下對比分析
    3.4 本章小結
第4章 網絡環(huán)境下移動機器人編隊控制算法研究
    4.1 引言
    4.2 建立多移動機器人運動學模型
        4.2.1 非線性增量移動機器人運動學模型的建立
        4.2.2 基于Lyapunov方法的穩(wěn)定驗證模型的建立
    4.3 基于網絡的Leader-Follower控制器設計
        4.3.1 Leader-Follower編隊算法分析
        4.3.2 改進的Leader-Follower編隊模型設計
        4.3.3 全局框架下隊形保持算法設計
        4.3.4 改進的Leader-Follower控制方程的建立
    4.4 改進的Leader-Follower編隊控制算法仿真及實驗分析
        4.4.1 錨節(jié)點數量與編隊隊形形成的關系
        4.4.2 改進的Leader-Follower編隊控制算法軟件仿真與分析
        4.4.3 改進的Leader-Follower編隊控制編隊算法實物仿真分析
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]改進人工勢場法的移動機器人路徑規(guī)劃研究[J]. 梁獻霞,劉朝英,宋雪玲,張英坤.  計算機仿真. 2018(04)
[2]一種改進蟻群算法在TSP問題上的應用[J]. 矯德強,�；搓�.  科技與創(chuàng)新. 2018(01)
[3]基于改進粒子群算法的移動機器人多目標點路徑規(guī)劃[J]. 蒲興成,李俊杰,吳慧超,張毅.  智能系統學報. 2017(03)
[4]基于IAPF與多層Morphin搜索樹的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 王偉,陳躍東,陳孟元.  電子測量與儀器學報. 2017(02)
[5]Novel method to calibrate kinematic parameters for mobile robots[J]. 施家棟,劉娟,王建中.  Journal of Beijing Institute of Technology. 2015(01)
[6]無線傳感器網絡DV-Hop定位算法的改進[J]. 夏少波,鄒建梅,朱曉麗,連麗君.  計算機應用. 2015(02)
[7]多機器人編隊的人工勢場法控制[J]. 高溪鈉,吳麗娟,李瑋瑋,王婧怡,陳曉峰.  遼寧科技大學學報. 2014(04)
[8]基于無線傳感器網絡的未知環(huán)境下移動機器人實時路徑規(guī)劃[J]. 薛晗,陶溢,馬宏緒.  計算機應用研究. 2008(07)
[9]偏振光/地磁/GPS/SINS組合導航方法[J]. 盧鴻謙,尹航,黃顯林.  宇航學報. 2007(04)
[10]基于ZigBee的無線傳感器網絡節(jié)點的設計與通信實現[J]. 昂志敏,金海紅,范之國,段勇.  現代電子技術. 2007(10)

碩士論文
[1]基于混合算法的多機器人路徑規(guī)劃的設計與實現[D]. 呂東澔.天津理工大學 2013



本文編號：3170974