基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shù)得到了縱深發(fā)展，移動機器人的應(yīng)用范圍越來越廣泛。而且機器人的應(yīng)用環(huán)境也變的越發(fā)復(fù)雜，任務(wù)要求越發(fā)精確，因此多機器人系統(tǒng)逐漸成為機器人學(xué)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(xué)習(xí)策略優(yōu)劣的平臺，對智能移動機器人產(chǎn)業(yè)化有著重大實際意義。本文利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(jié)構(gòu)進行了研究，針對單體機器

2、人，采用基于行為分解結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，設(shè)計了一種基于行為的混合式體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，分層式結(jié)構(gòu)綜合了集中式結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)使群體機器人適合在復(fù)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(yīng)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(jié)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(fù)雜的系統(tǒng)簡單化。
　　 最后，利用可