多機器人隊列曲線運動研究.pdf

1、隨著多機器人技術(shù)的發(fā)展、多機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，多機器人系統(tǒng)正以其柔性、并行性及魯棒性等優(yōu)點而受到普遍重視。機器人編隊移動技術(shù)屬于多機器人系統(tǒng)的幾何問題，近年來在軍事偵察、搜尋、排雷、編隊飛行、空間探測等領(lǐng)域的應(yīng)用日益增加，成為多機器人系統(tǒng)研究中一個非?；钴S的研究方向。 傳統(tǒng)的基于全局定位技術(shù)的多機器人編隊移動方法，過分依賴周邊環(huán)境和定位設(shè)備。并且在實際行走當(dāng)中，不能根據(jù)道路形狀或者障礙物，進(jìn)行任意弧度的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)彎，缺乏靈活性。

2、針對這個問題，本文從策略層面研究了分布式環(huán)境下多機器人保持隊形的曲線移動技術(shù)。 本文首先對多機器人系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識進(jìn)行介紹。其次提出基于局部行為序列的多機器人曲線移動技術(shù)，解決分布式環(huán)境下多機器人保持隊形行走任意曲線的問題。最后對該技術(shù)的Leader選擇問題進(jìn)行擴展研究，提出了單Leader和多Leader情況下的Leader選擇策略。本文使用VS2005平臺進(jìn)行算法仿真實驗。 針對缺乏全局坐標(biāo)系的情況下行走任意曲線的

3、問題，本文提出了基于局部行為序列的多機器人曲線移動技術(shù)。采用Affine變換的思想規(guī)劃了多機器人隊列的軌跡，使得多機器人隊列可以保持隊形行走任意曲線。利用Leader-Follower策略獲得需求行為路徑，生成了局部行為序列，使得多機器人隊列可以分布式地維持隊形。 針對單Leader的有效選擇問題，本文提出了單Leader最優(yōu)代價選擇策略，使得多機器人系統(tǒng)的通信代價最小。并進(jìn)一步給出最優(yōu)距離選擇策略，降低算法時間復(fù)雜度。