多機(jī)器人系統(tǒng)編隊(duì)的通信及控制.pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，單一的個(gè)體已漸漸無法適應(yīng)某些特殊環(huán)境的需求。為了提高機(jī)器人的工作能力，滿足一些特殊要求，對多機(jī)器人系統(tǒng)編隊(duì)協(xié)作的研究顯得尤為重要。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)支持下的多機(jī)器人系統(tǒng)的通信及編隊(duì)控制問題展開研究，這對多機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同合作，提高工作效率具有重大意義。
　　首先，研究基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的全方位移動(dòng)平臺的搭建。研究全向輪機(jī)構(gòu)的可用性、效率性和磨損性，分析輪系排布與系統(tǒng)自由度的

2、關(guān)系，列出可用的輪系排布情況圖。研究移動(dòng)平臺的總體方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了主控模塊、電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、定位模塊和通信模塊并且完成了移動(dòng)平臺樣機(jī)的搭建。
　　其次，研究移動(dòng)機(jī)器人的定位方法及其通信網(wǎng)絡(luò)的搭建。通過分析各類定位技術(shù)的優(yōu)劣，選擇基于RSSI的無線定位方法。針對常用無線通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及突出優(yōu)勢等特性進(jìn)行比較，綜合之后決定選用基于ZigBee技術(shù)建立無線通信網(wǎng)絡(luò)。為完成多機(jī)器人系統(tǒng)的編隊(duì)控制提供良好的技術(shù)支持平臺。
　　

3、此外，研究多機(jī)器人系統(tǒng)的編隊(duì)控制算法。分析群體機(jī)器人系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及參考點(diǎn)的選擇情況；通過對現(xiàn)有的傳統(tǒng)編隊(duì)控制方法進(jìn)行研究，基于本文所研究的編隊(duì)任務(wù)，針對任務(wù)執(zhí)行行為、隊(duì)形保持行為和安全運(yùn)行行為提出了基于行為的融合編隊(duì)控算法。
　　最后，研究編隊(duì)控制算法的仿真以及基于全方位移動(dòng)平臺的物理實(shí)驗(yàn)。基于MATLAB軟件進(jìn)行編隊(duì)任務(wù)中各個(gè)行為的仿真；基于全方位移動(dòng)平臺進(jìn)行編隊(duì)的物理實(shí)驗(yàn)。在Z-Stack協(xié)議中嵌入其編隊(duì)控制算法，與此同時(shí)建