基于多移動(dòng)智能機(jī)器人編隊(duì)控制任務(wù)的研究.pdf

1、經(jīng)過(guò)各國(guó)學(xué)者二十余年的探索和發(fā)展，多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作研究已經(jīng)在國(guó)防和軍事、工業(yè)工程以及人類日常生活中占有重要空間。多機(jī)器人協(xié)作任務(wù)儼然已經(jīng)是機(jī)器人領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。想要更大程度的促使多機(jī)器人系統(tǒng)更高效快捷地完成任務(wù)，除了在選用更高精度機(jī)器人和更高靈敏度的傳感器這些方面采取措施之外，采用更加合理有效的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和協(xié)作方式也是眾多研究者追求的目標(biāo)。本文將輪式機(jī)器人作為研究對(duì)象，以傳感器的環(huán)境感知作為背景，對(duì)多機(jī)器人合作定位、編隊(duì)控制及避障策略

2、等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析與研究。
　　多機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)模型的建立是編隊(duì)規(guī)劃過(guò)程的基礎(chǔ)性問(wèn)題，本文對(duì)常見(jiàn)的幾種坐標(biāo)系統(tǒng)(全局坐標(biāo)系統(tǒng)、機(jī)器人的局部坐標(biāo)系統(tǒng)及傳感器坐標(biāo)系統(tǒng))進(jìn)行分析綜合，建立了多機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)模型。并且通過(guò)對(duì)機(jī)器人內(nèi)部傳感器(里程計(jì))的位姿估計(jì)模型及外部傳感器(激光測(cè)距儀)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析，幫助系統(tǒng)中機(jī)器人充分了解周圍環(huán)境信息。結(jié)合本文中選用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配備的傳感器設(shè)備，提出了一種基于相對(duì)位姿觀測(cè)的多機(jī)器人協(xié)作定位方法，

3、僅利用視覺(jué)融合激光測(cè)距儀的測(cè)距信息來(lái)直接獲取Follower與Leader之間的相對(duì)距離和角度信息。
　　在多機(jī)器人系統(tǒng)編隊(duì)控制方面，本文建立了“領(lǐng)航-跟隨”結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)引入概念機(jī)器人“虛擬跟隨者RVirtual”，將編隊(duì)任務(wù)轉(zhuǎn)化為了對(duì)虛擬跟隨者的實(shí)時(shí)位姿跟蹤任務(wù)，并為RFollower設(shè)計(jì)出一種基于運(yùn)動(dòng)學(xué)控制器的編隊(duì)控制算法，使多機(jī)器人系統(tǒng)最終形成所期望的結(jié)構(gòu)隊(duì)形。
　　在障礙物環(huán)境下，綜合考慮其編隊(duì)控制任務(wù)過(guò)程中的環(huán)境