多移動機器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、由于機器人執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜度的提高，多移動機器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)因其兼具分布式感知與執(zhí)行能力以及整體的協(xié)調(diào)并行能力，并且具有較強的魯棒性和容錯性而得到廣泛關(guān)注。因此，針對多移動機器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文使用SRV1移動機器人，針對目標(biāo)跟蹤與協(xié)調(diào)控制的理論與實際問題，主要從以下幾方面展開研究：
　　首先，搭建多移動機器人實驗平臺，對單個機器人進(jìn)行底層軟硬件升級。該實驗平臺由定位系統(tǒng)，通信系統(tǒng)及

2、SRV1機器人組成，通過對該實驗平臺的搭建為后續(xù)完成多移動機器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，基于移動機器人運動學(xué)模型，提出一種基于幾何向量場的單移動機器人目標(biāo)跟蹤控制算法，利用目標(biāo)向量場及機器人與目標(biāo)間的幾何位置關(guān)系，規(guī)劃出一條最優(yōu)目標(biāo)跟蹤運動軌跡；同時針對機器人在軌跡跟蹤過程中速度調(diào)節(jié)能力差這一問題，引入基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的調(diào)速機制，提高了機器人軌跡跟蹤的準(zhǔn)確性和快速性，并通過幾組驗證性實驗證明了

3、算法的有效性。
　　再次，針對領(lǐng)航跟隨編隊跟蹤模型，提出利用基于粒子群算法的最小二乘預(yù)測模型預(yù)測領(lǐng)航者運動軌跡，解決了通信異常下跟隨者無法準(zhǔn)確跟蹤領(lǐng)航者的問題，通過規(guī)定數(shù)據(jù)異常范圍的判斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時使用預(yù)測點替換異常數(shù)據(jù)，從而提高了編隊跟蹤的穩(wěn)定性和可靠性。最后通過實驗對比驗證了算法的有效性。
　　最后，考慮到移動機器人在編隊隊形生成過程中多機器人與多目標(biāo)的目標(biāo)匹配問題，提出一種基于競價拍賣的機器人目標(biāo)分配協(xié)調(diào)控制