基于量子博弈的多機器人追捕合作策略研究.pdf

1、多機器人追捕目標問題作為多機器人系統(tǒng)的一類典型協(xié)作問題,它研究的是一群機器人如何通過合作去有效地捕獲另一個或多個逃跑的機器人。多機器人追捕目標問題是研究多智能體機器人系統(tǒng)中有關(guān)多體機器人合作與協(xié)調(diào)、競爭與對抗的理想問題,它涵蓋了實時視覺處理、無線通訊、實時動態(tài)路徑規(guī)劃、多機器人分布式協(xié)調(diào)與控制、多機器人規(guī)劃與學(xué)習(xí)、機器人團隊之間的競爭與合作等多學(xué)科、多領(lǐng)域知識。
　　在國家自然科學(xué)基金“動態(tài)環(huán)境下復(fù)雜系統(tǒng)因果關(guān)系發(fā)現(xiàn)與穩(wěn)健性推理研

2、究”和安徽省自然科學(xué)基金“基于量子博弈論的情感機器人協(xié)作與競爭技術(shù)研究”支持下本文利用量子博弈論的原理,對多機器人追捕-逃跑問題中的合作策略進行研究。通過對多機器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進行學(xué)習(xí)和研究,介紹了多機器人技術(shù)的主要研究內(nèi)容,目前的熱點問題,還有己經(jīng)取得的一些成果。同時對量子博弈的相關(guān)理論進行了介紹和研究。為實現(xiàn)基于量子博弈的多機器人追捕合作模型奠定了基礎(chǔ)。
　　本文首先對包含具有兩個自利性的追捕者及一個逃跑者且追逃雙方速度相等

3、的情況下的多機器人追捕博弈策略選擇優(yōu)化問題進行了研究與分析。通過把經(jīng)典博弈模型擴展到量子博弈模型中,個體的自利性不再導(dǎo)致合作解體并且獲得了最優(yōu)合作關(guān)系。這就解決了自利性個體傾向于以最低成本從合作中獲得收益從而導(dǎo)致合作解體,難于形成穩(wěn)定的最優(yōu)合作關(guān)系的難題.另外通過量子模型解決了追捕者個體在合作時的策略協(xié)作問題。在量子博弈模型下由理論分析與仿真實驗最終解決了經(jīng)典追捕決策的困境,討論了量子博弈模型在博弈中的演化過程與結(jié)果。
　　在兩追