多機(jī)器人編隊(duì)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制可以完成單個(gè)機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù),并且大大提高工作的效率,是移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。多機(jī)器人編隊(duì)的研究就是為了更好的完成多機(jī)器人之間的協(xié)作。本文基于Pioneer3機(jī)器人平臺(tái)對(duì)多機(jī)器人編隊(duì)問(wèn)題進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容為:
　　 (1)論文在分析了Pioneer3機(jī)器人定位與導(dǎo)航中所用的ARIA關(guān)鍵類(lèi)及其主要函數(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)該移動(dòng)機(jī)器人的通信特點(diǎn),提出一種通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),以打包形式發(fā)送數(shù)據(jù)的通信模式。

2、Follower機(jī)器人接收Leader機(jī)器人發(fā)送的狀態(tài)信息后,采用隊(duì)形控制算法推算自己的控制量,從而快速形成預(yù)設(shè)隊(duì)形。
　　 (2)論文在對(duì)隊(duì)形控制基本體系結(jié)構(gòu)Leader-Follower模型分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)Pioneer3機(jī)器人定位特點(diǎn),引入坐標(biāo)變換法對(duì)傳統(tǒng)Leader-Follower算法進(jìn)行了改進(jìn),確定全局坐標(biāo)下Follower機(jī)器人的速度和角速度。并根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人跟蹤的非線性特征,采用了滑模控制方法克服了傳統(tǒng)Lead

3、er-Follower控制遠(yuǎn)距離跟蹤效果不好的缺點(diǎn),圓形軌跡和曲線軌跡的跟蹤仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了該算法是有效的。
　　 (3)針對(duì)多機(jī)器人編隊(duì)執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)遇到障礙物得情況,論文采用行為抑制和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行隊(duì)形控制。根據(jù)Brooks的行為思想,首先把整個(gè)編隊(duì)任務(wù)分解為若干個(gè)行為,并通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)可以使機(jī)器人在不同的環(huán)境中采取合適行為。在仿真試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證了所采用方法的可行性和有效性。仿真實(shí)驗(yàn)表明,采用學(xué)習(xí)的方法較好地體現(xiàn)了多機(jī)器人系