多機(jī)器人協(xié)調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)多機(jī)器人技術(shù)中的兩個(gè)典型問(wèn)題：多機(jī)器人避碰和多機(jī)器人編隊(duì)，從理論的角度出發(fā)，研究和完善了基于行為的多機(jī)器人避碰和編隊(duì)算法。 對(duì)于多機(jī)器人避碰問(wèn)題，把機(jī)器人的行為分為奔向目標(biāo)行為、躲避靜態(tài)障礙物行為、繞壁行為、躲避其他機(jī)器人行為、隨機(jī)行為。分別通過(guò)傳感器探測(cè)和機(jī)器人觀察目標(biāo)點(diǎn)得到機(jī)器人周圍的局部信息與全局信息。決策層綜合局部信息和全局信息的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合兩種方式做出決策，某一時(shí)刻采用行為切換的方式，輸出某一種行為。躲避靜態(tài)障

2、礙物利用了人工勢(shì)場(chǎng)法理論；在機(jī)器人相互間避碰時(shí)采用交通規(guī)則法；當(dāng)狹小區(qū)域或機(jī)器人比較多而導(dǎo)致機(jī)器人不動(dòng)時(shí)，隨機(jī)行為可以給機(jī)器人施加一個(gè)隨機(jī)擾動(dòng)，大多數(shù)情況下使機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)；當(dāng)隨機(jī)擾動(dòng)不起作用時(shí)，就啟動(dòng)繞壁行為使機(jī)器人擺脫死鎖點(diǎn)。 對(duì)于多機(jī)器人編隊(duì)問(wèn)題，先是把機(jī)器人的行為分解為奔向目標(biāo)行為、保持隊(duì)形行為、躲避障礙物行為、躲避機(jī)器人行為、隨機(jī)擾動(dòng)行為，然后由經(jīng)驗(yàn)函數(shù)產(chǎn)生各行為的控制參數(shù)，對(duì)各行為進(jìn)行加權(quán)合成最終的行為輸出。和多機(jī)器

3、人避碰一樣，決策層綜合局部信息和全局信息的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合兩種方式做出決策。使用領(lǐng)隊(duì)—跟隨者的方法控制隊(duì)形，領(lǐng)隊(duì)者主要任務(wù)是帶領(lǐng)全隊(duì)向目標(biāo)點(diǎn)前進(jìn)，跟隨者把領(lǐng)隊(duì)者當(dāng)作參考點(diǎn)，及時(shí)校正自己的隊(duì)形位置。為了更加有效的保持隊(duì)形，決策層可以依據(jù)策略靈活更換領(lǐng)隊(duì)者。同樣也引入了隨機(jī)行為和繞壁行為使機(jī)器人可以擺脫死鎖點(diǎn)。 機(jī)器人所面臨的環(huán)境常常是不確定的，加上機(jī)器人狀態(tài)的多樣性，機(jī)器人可能有多種可選擇的策略，光靠設(shè)計(jì)人員全面考慮的各種可能會(huì)出現(xiàn)的