多智能體機器人系統(tǒng)設計與編隊問題的研究.pdf

1、多機器人協(xié)調(diào)控制可以完成單個機器人無法完成的復雜任務，并且大大提高了工作的效率。本文以此為目的，分別從多機器人協(xié)調(diào)問題中的隊形控制和多智能體機器人兩方面進行研究。多機器人隊形控制中常用基于行為的控制方法，將單個機器人的行為分解成奔向目標、保持隊形、避碰、避障等。本文同樣采用此法。在奔向目標和隊形保持的行為中加入了動態(tài)死區(qū)法，加快了隊形的收斂速度。同時采用了反向避碰和切線避障原則。仿真結(jié)果表明了隊形收斂速度提高。最后改進了上述算法，引入了

2、機器人整體隊形向量來約束單個機器人的方向向量，使得每個機器人的運動方向都向著整體隊形的方向。仿真結(jié)果證明了本文算法的可行性和有效性。提出了運用開放式多智能體結(jié)構（OAA）理論來構建多智能體機器人系統(tǒng)，并探討了該系統(tǒng)所具備的功能，實驗室實現(xiàn)和涉及到的諸多關鍵技術。Saphira軟件是美國ActiveMeida公司生產(chǎn)Pioneer2/Dx型輪式智能機器人的應用程序開發(fā)環(huán)境，提供了豐富的接口函數(shù)，但是它是基于單個機器人的。通過往OAA上添加

3、多個Saphira智能體可以實現(xiàn)在OAA中多機器人協(xié)調(diào)控制。實驗中編寫了robotAgent智能體，并成功地掛接到OAA系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器Facilitator上。由于Saphira是C++語言編寫的，而OAA只提供了JAVA接口，因此在添加Saphira智能體時，使用了JAVA本地方法調(diào)用(JNI)技術，將Saphira封裝起來，實現(xiàn)了一個機器人智能體。如果再往系統(tǒng)中添加數(shù)據(jù)庫智能體、地圖智能體等多個智能體，即可以在OAA體系結(jié)構中實現(xiàn)多機