多機(jī)器人編隊(duì)控制算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，多個(gè)機(jī)器人組成的群體系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)、合作來(lái)完成原本由單個(gè)機(jī)器人無(wú)法或難以完成的工作已經(jīng)成為可能。群體移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)具有豐富廣泛的環(huán)境感知能力，并行執(zhí)行的高工作效率，優(yōu)秀穩(wěn)定的魯棒性和卓越出眾的容錯(cuò)能力等眾多單機(jī)器人難以擁有的優(yōu)勢(shì)，而多機(jī)器人編隊(duì)問(wèn)題是目前對(duì)多機(jī)器人協(xié)調(diào)合作問(wèn)題進(jìn)行研究的重要基礎(chǔ)，是國(guó)內(nèi)外進(jìn)行多機(jī)器人研究的熱門課題。
　　本課題的研究思路是在對(duì)于多機(jī)器人編隊(duì)控制算法進(jìn)行了深入的研

2、究、討論和理論驗(yàn)證之后，根據(jù)多機(jī)器人編隊(duì)算法驗(yàn)證的需要設(shè)計(jì)、搭建并擴(kuò)展了智能移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，然后將對(duì)于多機(jī)器人編隊(duì)控制算法的研究在所搭建的平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，完成了多機(jī)器人協(xié)同編隊(duì)運(yùn)動(dòng)的算法效果，成功地將對(duì)于多機(jī)器人編隊(duì)控制算法的討論與驗(yàn)證從理論層面上升到了實(shí)際層面。
　　本文首先在綜合前人研究的基礎(chǔ)上，提出了基于領(lǐng)航跟隨的融合編隊(duì)算法和基于群集一致性的編隊(duì)算法兩種多機(jī)器人編隊(duì)控制算法，通過(guò)MATLAB理論仿真成功的驗(yàn)證了這兩

3、種編隊(duì)控制算法的有效性，并針對(duì)仿真中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了分析和修正。
　　然后以“創(chuàng)意之星”模塊化機(jī)器人套件和ICETEK-OMAP3530-Mini開(kāi)發(fā)板為基礎(chǔ)，成功搭建了智能移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，并在平臺(tái)上擴(kuò)展了單目識(shí)別、雙目測(cè)距、交互通信、運(yùn)動(dòng)控制、距離監(jiān)控等一系列功能。
　　隨后完成了移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)構(gòu)型設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于MATLAB的在線仿真調(diào)試工具，順利完成了單體機(jī)器人的跟蹤及避障功能的實(shí)現(xiàn)工作，最后將對(duì)