面向任務(wù)的多移動(dòng)機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的需求和科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)得到縱深發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，多個(gè)機(jī)器人組成團(tuán)隊(duì)共同完成復(fù)雜任務(wù)逐漸成為機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用與研究的熱點(diǎn)和趨勢(shì)，其結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。體系結(jié)構(gòu)作為多機(jī)器人系統(tǒng)研究課題中的重要部分，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合作任務(wù)和協(xié)調(diào)行為的基礎(chǔ)。體系結(jié)構(gòu)又分為個(gè)體結(jié)構(gòu)和群體結(jié)構(gòu)，本文對(duì)面向任務(wù)的多移動(dòng)機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)展開(kāi)了研究，其中，機(jī)器人采用基于行為的分層混合式個(gè)體結(jié)構(gòu)和分層式群體結(jié)構(gòu)。
　　 文中面向任務(wù)基于

2、行為的分層混合式機(jī)器人個(gè)體結(jié)構(gòu)，主要分為系統(tǒng)監(jiān)控層、協(xié)調(diào)協(xié)作層、行為決策控制層和反應(yīng)層，并在行為決策控制層的行為設(shè)計(jì)中引入了融合結(jié)構(gòu)。將基于行為的分層混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于面向任務(wù)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制中，在分析已有運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法的基礎(chǔ)上，機(jī)器人的任務(wù)定為是在未知環(huán)境中無(wú)碰撞的到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。機(jī)器人躲避靜態(tài)障礙物行為采用的是改進(jìn)的概率采樣算法并結(jié)合切線圖法，躲避動(dòng)態(tài)障礙物行為是采用智能化方法中的模糊控制算法設(shè)計(jì)的，通過(guò)改變機(jī)器人的速度來(lái)避開(kāi)動(dòng)態(tài)障礙物。

3、
　　 在多移動(dòng)機(jī)器人群體結(jié)構(gòu)中，采用面向任務(wù)的分層式群體結(jié)構(gòu)模型，對(duì)任務(wù)進(jìn)行從上到下的分解和從下到上的求解。分析已有的任務(wù)分配方法，重點(diǎn)對(duì)合同網(wǎng)進(jìn)行了分析并加以改進(jìn)，并將改進(jìn)的合同網(wǎng)任務(wù)分配協(xié)作機(jī)制應(yīng)用于分層式群體結(jié)構(gòu)模型中。
　　 最后，采用面向任務(wù)基于行為的分層混合結(jié)構(gòu)，使機(jī)器人完成了無(wú)碰撞奔向目標(biāo)的任務(wù)，并對(duì)其進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了此結(jié)構(gòu)的有效性，機(jī)器人能夠很好的避開(kāi)障礙物順利到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。另外，對(duì)面向任務(wù)的分層群體結(jié)