AmigoBot機器人協(xié)同操作控制研究.pdf

1、目前，雖然在某種程度上單體機器人的能力、靈活性和可靠性已有很大地提高，但是，隨著社會生產的不斷進步，人們的需求也不斷提高，使得單個機器人將難以完成一些復雜的、需要高效率處理的任務。近年來，對機器人的研究越來越豐富，而多機器人的研究已經成為機器入學研究的一個重要方面。群體機器人是一類特殊的多機器人，但與多機器人相比，群體機器人系統(tǒng)具有較強的優(yōu)越性能，如并行性、柔性、魯棒性等。我們熟知，現(xiàn)實生活中許多工作都存在著分工和協(xié)作，這需要通過多人的

2、合作才能夠完成。同樣，利用機器人實現(xiàn)某項復雜工作時，也需要通過多個機器人的共同合作才能夠完成。
　　本文的研究方向是機器人的協(xié)同控制。在群體機器人系統(tǒng)中，協(xié)同控制屬于它的高級控制任務，也是研究它的關鍵技術。協(xié)同操作控制是評價群體機器人系統(tǒng)性能的一項重要指標。協(xié)同操作被廣泛應用于產品裝配、物件搬運、航空航天等領域，因此具有很高的應用價值。
　　本文是借助于AmigoBot機器人來研究兩個主從機器人的協(xié)同操作，將協(xié)同操作分為協(xié)同

3、搜索和協(xié)同搬運兩種行為。協(xié)同搜索是不同位置的兩個主從機器人在避開靜態(tài)障礙物的情況下，協(xié)同搜索目標小球;協(xié)同搬運是這兩個主從機器人在同樣的環(huán)境中，將小球協(xié)同搬運到指定位置，在此過程中保證小球不掉落，協(xié)同搜索和協(xié)同搬運是連續(xù)的。本文實現(xiàn)了這兩種行為，并通過MATLAB仿真實驗，驗證了所用方法的有效性。
　　本文主要完成了以下三個方面的內容:
　　(1)協(xié)同操作需要一定的策略及方案，因此本文通過對運動規(guī)劃方法以及路徑跟蹤方法的比較

4、及分析，確定了協(xié)同搜索和協(xié)同搬運過程中分別使用的方法及協(xié)同操作方案。
　　(2)建立了AmigoBot機器人的運動學模型和仿真的空間環(huán)境模型，利用RRT算法實現(xiàn)了主從機器人的協(xié)同搜索，并且通過MATLAB仿真驗證了RRT算法的有效性。
　　(3)建立了協(xié)同搬運的運動學模型，利用RRT算法規(guī)劃了一條可行路徑，并通過直線段擬合的方法得到易于跟蹤的參考路徑。而且利用模糊控制算法實現(xiàn)了主機器人對參考路徑的反向跟蹤，并實現(xiàn)了從機器人對