移動機器人被廣泛地應用于各個領域,如無人駕駛飛機(UAV),無人駕駛汽車(UGV),無人潛航器(UUV)等。由于單一的機器人只能完成相對簡單的任務,對于大量操作復雜、規(guī)模龐大的任務束手無策,因此多機器人系統(tǒng)應運而生。多個機器人之間的相互協(xié)作不僅可以促使任務的高效完成、增強系統(tǒng)的可靠性,而且可以進一步協(xié)同合作以完成更加復雜的任務。因此,它被廣泛的應用在諸多領域,例如自動制造系統(tǒng)、搜索營救任務、環(huán)境監(jiān)測活動等。對于多機器人系統(tǒng)來說,機器人的路徑規(guī)劃與控制是能否順利完成任務的基礎,也是需要解決的關鍵技術。由于實際環(huán)境中存在多種干擾因素,實時地進行機器人路徑規(guī)劃和控制,在線地避免動態(tài)障礙物,實現(xiàn)控制多個機器人協(xié)同安全地到達目標位置,是一個亟待解決的關鍵問題。本文主要研究使用形式化方法進行機器人路徑規(guī)劃。時序邏輯如計算樹邏輯(Computation Tree Logic,CTL)、連續(xù)隨機邏輯(Continuous Stochastic Logic,CSL)、線性時序邏輯(Linear Temporal Logic,LTL)已被有效地應用于表達復雜的高級規(guī)劃規(guī)范。針對以往離線路徑規(guī)劃方法需提前已...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 多機器人協(xié)同原理與技術
        1.2.1 單機器人體系結構
        1.2.2 多機器人系統(tǒng)適合執(zhí)行的任務
        1.2.3 多機器人系統(tǒng)的常見類別
        1.2.4 多機器人系統(tǒng)協(xié)作定位與建圖
    1.3 多機器人系統(tǒng)控制結構
    1.4 多機器人運動規(guī)劃算法研究現(xiàn)狀
    1.5 主要工作和章節(jié)安排
第二章 理論基礎
    2.1 引言
    2.2 命題邏輯
        2.2.1 命題
        2.2.2 聯(lián)結詞
    2.3 謂詞邏輯
        2.3.1 謂詞
        2.3.2 命題函數(shù)與量詞
    2.4 CTL與 LTL簡介
    2.5 SMT求解器
    2.6 圖論基礎
    2.7 本章小結
第三章 單機器人的啟發(fā)式算法
    3.1 引言
    3.2 基礎知識
    3.3 問題描述
        3.3.1 單機器人傳感器感知范圍
        3.3.2 單機器人的運動環(huán)境
        3.3.3 任務描述
    3.4 路徑評分
    3.5 單機器人的離線啟發(fā)式算法
        3.5.1 算法詳解
        3.5.2 搜索過程
    3.6 單機器人的實時啟發(fā)式算法
        3.6.1 算法詳解
        3.6.2 搜索過程
    3.7 本章小結
第四章 兩機器人系統(tǒng)的協(xié)同運動
    4.1 引言
    4.2 問題描述
        4.2.1 兩機器人系統(tǒng)的運動環(huán)境
        4.2.2 無通信時的兩機器人系統(tǒng)
        4.2.3 兩機器人系統(tǒng)的任務規(guī)范
    4.3 兩機器人系統(tǒng)的實時啟發(fā)式算法
        4.3.1 協(xié)同控制算法
        4.3.2 Direction分類詳解
    4.4 兩機器人系統(tǒng)的搜索過程
    4.5 本章小結
第五章 多機器人系統(tǒng)的協(xié)同運動
    5.1 引言
    5.2 問題描述
        5.2.1 多機器人系統(tǒng)的運動環(huán)境
        5.2.2 多機器人系統(tǒng)的任務規(guī)范
    5.3 多機器人系統(tǒng)的實時啟發(fā)式算法
    5.4 多機器人系統(tǒng)的搜索過程
        5.4.1 非實時添加動態(tài)障礙物的搜索過程
        5.4.2 實時添加動態(tài)障礙物的搜索過程
    5.5 本章小結
第六章 總結和展望
    6.1 論文總結
    6.2 論文展望
附錄 A
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3799856