多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控問題一直是當(dāng)今社會(huì)研究熱點(diǎn),其可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,不但將人從復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境替代,而且使得任務(wù)域監(jiān)控效率得到很大提升。多個(gè)機(jī)器人可以協(xié)同對(duì)任務(wù)域進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控及巡邏,在執(zhí)行任務(wù)時(shí),能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)復(fù)雜環(huán)境決策,可以最大限度完成繁瑣和危險(xiǎn)的任務(wù)。針對(duì)多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控問題,主要研究內(nèi)容如下:（1）針對(duì)有障礙環(huán)境中多機(jī)器人系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控問題,基于泰森多邊形（Voronoi）和虛擬力方法構(gòu)建了一種分布式監(jiān)控算法。首先,利用Voronoi實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的劃分,并結(jié)合所引入的重疊質(zhì)心和有效質(zhì)心概念,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域覆蓋重疊率的計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,利用Voronoi和虛擬力構(gòu)建了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型、設(shè)計(jì)了機(jī)器人避障及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)更新算法。再次,通過仿真實(shí)驗(yàn),分析了環(huán)境變化、感知模型、機(jī)器人數(shù)量、區(qū)域重疊率等因素對(duì)機(jī)器人完成持續(xù)監(jiān)控任務(wù)的影響。仿真結(jié)果表明,所提分布式算法提高了多機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)任務(wù)區(qū)域的持續(xù)監(jiān)控效率。（2）針對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)協(xié)同持續(xù)監(jiān)控問題,構(gòu)建了一種基于目標(biāo)點(diǎn)不確定度的多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控分布式算法,目的將任務(wù)域所有目標(biāo)點(diǎn)的不確定度和瞬時(shí)閑置時(shí)間降到最小,對(duì)目標(biāo)點(diǎn)維持一定的訪問頻率。在監(jiān)控過程中,... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多機(jī)器人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 基于ROS的多機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    2.1 機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS
    2.2 多機(jī)器人系統(tǒng)仿真平臺(tái)
    2.3 多機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.3.1 系統(tǒng)硬件
        2.3.2 軟件框架
    2.4 本章小結(jié)
3 基于Voronoi與虛擬力的多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控算法研究
    3.1 問題描述
    3.2 基于Voronoi和虛擬力的分布式監(jiān)控算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于Voronoi的任務(wù)區(qū)域劃分
        3.2.2 基于虛擬力的持續(xù)監(jiān)控
    3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 仿真結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 基于目標(biāo)點(diǎn)不確定度的多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控算法研究
    4.1 問題描述
    4.2 目標(biāo)點(diǎn)不確定度持續(xù)監(jiān)控
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)論分析
        4.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 機(jī)器人實(shí)體實(shí)驗(yàn)
    4.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可擴(kuò)展性分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于改進(jìn)粒子群算法的多機(jī)器人持續(xù)監(jiān)控問題研究
    5.1 問題描述
    5.2 基于自適應(yīng)PSO的監(jiān)控算法設(shè)計(jì)
    5.3 仿真實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 不同粒子群仿真分析
        5.3.2 不同PSO算法監(jiān)控性能分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于虛擬力和泰森多邊形的分布式覆蓋算法[J]. 祁春陽,戴歡,趙曉燕,李克清.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(03)
[2]基于改進(jìn)粒子群算法和特征點(diǎn)集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題研究[J]. 丁旭,吳曉蓓,黃成.  電子學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概率覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 范興剛,楊靜靜,王恒.  軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]基于ROS戶外移動(dòng)機(jī)器人軟件系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 黃開宏,楊興銳,曾志文,盧惠民,鄭志強(qiáng).  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2013(04)
[5]無線傳感網(wǎng)絡(luò)布局的虛擬力導(dǎo)向微粒群優(yōu)化策略[J]. 王雪,王晟,馬俊杰.  電子學(xué)報(bào). 2007(11)
[6]基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 陶丹,馬華東,劉亮.  軟件學(xué)報(bào). 2007(05)



本文編號(hào)：3193998