多移動(dòng)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)合作下的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、通信是多移動(dòng)機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作時(shí)的關(guān)鍵因素之一。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往面對(duì)的是動(dòng)態(tài)、復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化的，沒(méi)有或缺乏固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的環(huán)境，在這種環(huán)境中，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)比一般的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出更好的適應(yīng)能力。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，具有很強(qiáng)的抗毀性，在多機(jī)器人中利用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)能為多機(jī)器人順利合作完成任務(wù)提供保障。本文所做的研究正是基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)展開的。 本論文來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“未知環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器

2、人導(dǎo)航控制的理論與方法研究”(項(xiàng)目號(hào)：60234030)與國(guó)家基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“多移動(dòng)體協(xié)同技術(shù)的基礎(chǔ)研究”(項(xiàng)目號(hào)：A1420060159)。研究了多機(jī)器人間通過(guò)相互合作完成任務(wù)的協(xié)調(diào)與通信機(jī)制。主要內(nèi)容如下： 1、提出了一個(gè)基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)下的多移動(dòng)機(jī)器人混合式團(tuán)隊(duì)合作機(jī)制，此機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)在多個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)間實(shí)行分布式協(xié)調(diào)和一個(gè)網(wǎng)內(nèi)集中式協(xié)調(diào)。 2、對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人中的幾種典型Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行分析，比

3、較其各自的特點(diǎn)、功能和應(yīng)用環(huán)境。針對(duì)多機(jī)器人的一些運(yùn)動(dòng)特性，利用ns-2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對(duì)三種典型路由協(xié)議進(jìn)行仿真和比較分析，討論了對(duì)于不同情況下適用于多移動(dòng)機(jī)器人的Ad Hoc路由協(xié)議。 3、通過(guò)分析由多機(jī)器人間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象，改進(jìn)了DSDV路由協(xié)議。改進(jìn)后的協(xié)議是一種適合移動(dòng)機(jī)器人在不連續(xù)多個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)上的路由協(xié)議－ANMR(Ad－Hoc NetworksRouting Protocol for Mob

4、ile Robots)。此協(xié)議能夠在實(shí)時(shí)變換的環(huán)境下確保機(jī)器人協(xié)調(diào)算法的執(zhí)行，解決出現(xiàn)的在多個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中由于機(jī)器人的移動(dòng)造成的網(wǎng)絡(luò)合并和分裂現(xiàn)象，能保證多機(jī)器人在合作完成任務(wù)時(shí)對(duì)信息交互實(shí)時(shí)性較高的需要。 4、多移動(dòng)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在室內(nèi)環(huán)境中執(zhí)行尋找特征目標(biāo)的任務(wù)。發(fā)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)后，通過(guò)Ad Hoc網(wǎng)問(wèn)相對(duì)分布式協(xié)調(diào)與一個(gè)網(wǎng)內(nèi)集中式協(xié)調(diào)的機(jī)制，同一個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)按個(gè)人或隊(duì)長(zhǎng)分配的計(jì)劃朝各自預(yù)定目標(biāo)前進(jìn)。在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)