多智能體機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編隊(duì)問(wèn)題的研究.pdf

1、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制可以完成單個(gè)機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，并且大大提高了工作的效率。本文以此為目的，分別從多機(jī)器人協(xié)調(diào)問(wèn)題中的隊(duì)形控制和多智能體機(jī)器人兩方面進(jìn)行研究。多機(jī)器人隊(duì)形控制中常用基于行為的控制方法，將單個(gè)機(jī)器人的行為分解成奔向目標(biāo)、保持隊(duì)形、避碰、避障等。本文同樣采用此法。在奔向目標(biāo)和隊(duì)形保持的行為中加入了動(dòng)態(tài)死區(qū)法，加快了隊(duì)形的收斂速度。同時(shí)采用了反向避碰和切線避障原則。仿真結(jié)果表明了隊(duì)形收斂速度提高。最后改進(jìn)了上述算法，引入了

2、機(jī)器人整體隊(duì)形向量來(lái)約束單個(gè)機(jī)器人的方向向量，使得每個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向都向著整體隊(duì)形的方向。仿真結(jié)果證明了本文算法的可行性和有效性。提出了運(yùn)用開(kāi)放式多智能體結(jié)構(gòu)（OAA）理論來(lái)構(gòu)建多智能體機(jī)器人系統(tǒng)，并探討了該系統(tǒng)所具備的功能，實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)和涉及到的諸多關(guān)鍵技術(shù)。Saphira軟件是美國(guó)ActiveMeida公司生產(chǎn)Pioneer2/Dx型輪式智能機(jī)器人的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供了豐富的接口函數(shù)，但是它是基于單個(gè)機(jī)器人的。通過(guò)往OAA上添加

3、多個(gè)Saphira智能體可以實(shí)現(xiàn)在OAA中多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制。實(shí)驗(yàn)中編寫(xiě)了robotAgent智能體，并成功地掛接到OAA系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器Facilitator上。由于Saphira是C++語(yǔ)言編寫(xiě)的，而OAA只提供了JAVA接口，因此在添加Saphira智能體時(shí)，使用了JAVA本地方法調(diào)用(JNI)技術(shù)，將Saphira封裝起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)機(jī)器人智能體。如果再往系統(tǒng)中添加數(shù)據(jù)庫(kù)智能體、地圖智能體等多個(gè)智能體，即可以在OAA體系結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多機(jī)