未知環(huán)境下多機(jī)器人協(xié)調(diào)編隊(duì)運(yùn)動(dòng)控制方法的研究.pdf

1、。本文以室外動(dòng)態(tài)未知環(huán)境為應(yīng)用背景，對(duì)多機(jī)器人協(xié)調(diào)編隊(duì)運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行了研究。 在多機(jī)器人控制中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇很重要。由于機(jī)器人數(shù)目較少且存在相互通訊，本文多機(jī)器人系統(tǒng)采用混合式群體結(jié)構(gòu)，隊(duì)形控制采用領(lǐng)航者跟隨法，機(jī)器人個(gè)體結(jié)構(gòu)選擇反應(yīng)速度快的基于行為的設(shè)計(jì)。為了提高輸出行為的針對(duì)性，本文設(shè)計(jì)了一種分層融合式結(jié)構(gòu)。 室外環(huán)境未知，基于采樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃可以避免環(huán)境建模，本文設(shè)計(jì)了一種基于傳感器的確定性采樣樹(shù)法(SDT)。在具體

2、行為設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到團(tuán)隊(duì)偵察的優(yōu)勢(shì)，躲避靜態(tài)障礙物行為采用兩種方法(確定性采樣法和切線可通行域法)分別設(shè)計(jì)。利用最小二乘法擬合出動(dòng)態(tài)障礙物的運(yùn)動(dòng)軌跡，并采用模糊控制原理來(lái)改變機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度實(shí)現(xiàn)避障。 為了適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，本文采用隊(duì)形不完全保持策略。在形成隊(duì)形時(shí)，采用最遠(yuǎn)距離最小一平均距離最小算法分配隊(duì)形點(diǎn)，而且機(jī)器人能夠自行更改隊(duì)形點(diǎn)，以解決隊(duì)形點(diǎn)被占的問(wèn)題。目標(biāo)點(diǎn)附近可能出現(xiàn)由固定步長(zhǎng)帶來(lái)的震蕩問(wèn)題，為此本文劃分了減速區(qū)和隊(duì)形目標(biāo)