基于虛擬現(xiàn)實技術的多移動機器人協(xié)作圍捕研究.pdf

1、隨著社會需求和科技的發(fā)展，機器人技術得到了縱深發(fā)展，移動機器人的應用范圍越來越廣泛。而且機器人的應用環(huán)境也變的越發(fā)復雜，任務要求越發(fā)精確，因此多機器人系統(tǒng)逐漸成為機器人學研究的一個重要分支。多機器人協(xié)作圍捕作為一個常用于檢驗機器人學習策略優(yōu)劣的平臺，對智能移動機器人產業(yè)化有著重大實際意義。本文利用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)了多移動機器人協(xié)作圍捕仿真以及部分環(huán)境的數(shù)字化和特效化等功能。
　　 本文首先對機器人體系結構進行了研究，針對單體機器

2、人，采用基于行為分解結構設計方式，設計了一種基于行為的混合式體系結構，該體系結構能以較快速度對外界環(huán)境變化做出反映，同時提高了輸出行為的針對性；針對多機器人群體，采用分層式體系結構，分層式結構綜合了集中式結構和分布式結構的優(yōu)點，總體上有一個主控機器人掌握全局信息，局部上各受控機器人可以相互交流信息，該結構使群體機器人適合在復雜多變的環(huán)境下作業(yè)。
　　 其次闡述了傳統(tǒng)人工勢場法在機器人路徑規(guī)劃中的應用，著重分析了一種機器人路徑規(guī)劃

3、中的特殊局部最小值問題，提出了一種新的機器人路徑規(guī)劃的斥力場函數(shù)，給出一種基于動態(tài)目標的新引力場函數(shù)。通過仿真實驗驗證了改進式人工勢場法在機器人路徑規(guī)劃中的有效性和優(yōu)越性。
　　 再次，在群的層次上，采用改進式人工勢場法與Leader －Follower 法相結合的辦法來解決多機器人系統(tǒng)隊形控制問題。在多機器人系統(tǒng)圍捕過程中使用有限狀態(tài)機概念，對圍捕過程中機器人的行為進行合理分解，使復雜的系統(tǒng)簡單化。
　　 最后，利用可