基于博弈理論群體機(jī)器人圍捕行為研究及虛擬仿真.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用逐漸深入到各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)器人所執(zhí)行任務(wù)以及應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性也在不斷增加。單個(gè)機(jī)器人在一些領(lǐng)域已無法滿足人們的需求，因此對群體機(jī)器人系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)研究的一個(gè)重要方向。群體機(jī)器人圍捕行為問題是群體機(jī)器人系統(tǒng)研究的一個(gè)重要課題，在科研、軍事、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對群體機(jī)器人圍捕行為問題，運(yùn)用一種新的研究思想——博弈論思想，對群體機(jī)器人系統(tǒng)及其圍捕行為進(jìn)行了分析研究，

2、并采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以微軟機(jī)器人虛擬仿真平臺(tái)為工具，實(shí)現(xiàn)群體機(jī)器人在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的圍捕仿真。
　　運(yùn)用博弈論思想，針對群體機(jī)器人系統(tǒng)中機(jī)器人所處環(huán)境的動(dòng)態(tài)性和機(jī)器人之間協(xié)調(diào)合作問題，基于博弈理論，建立了群體機(jī)器人系統(tǒng)博弈論模型、協(xié)調(diào)協(xié)作模型及系統(tǒng)任務(wù)分配機(jī)制，對群機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作性進(jìn)行了分析研究，提出了群體機(jī)器人系統(tǒng)圍捕行為問題的任務(wù)分配方法及分配算法。
　　通過對群體機(jī)器人圍捕過程中的目標(biāo)搜索問題分析研究，建立了基于概率

3、密度函數(shù)的搜索地圖，在引入搜索增益和搜索期望基礎(chǔ)上，提出了多種目標(biāo)搜索策略，進(jìn)行了仿真驗(yàn)證分析。然后在博弈論框架下對群體機(jī)器人系統(tǒng)圍捕中機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)策略進(jìn)行了研究，將圍捕行為看作二人博弈行為，建立了零和博弈模型，分析研究了影響圍捕行為中博弈雙方走步策略的要素，在此基礎(chǔ)上對群體機(jī)器人圍捕策略進(jìn)行優(yōu)化，提出了基于博弈論的策略選擇算法，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。
　　采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以Microsoft Robotics Studio（微軟機(jī)