異構(gòu)多機(jī)器人系統(tǒng)靜態(tài)覆蓋問題研究.pdf

1、多機(jī)器人系統(tǒng)相較于單機(jī)器人而言，具備效率高、魯棒性強(qiáng)、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，使得其應(yīng)用日益廣泛。多機(jī)器人覆蓋作為移動(dòng)多機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)重要分支，近年來取得了極大的進(jìn)展，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、空間探測(cè)、災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)救援等相關(guān)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本課題的主要工作是實(shí)現(xiàn)兩種異構(gòu)機(jī)器人在己知環(huán)境目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的靜態(tài)覆蓋。本課題采用了改進(jìn)的分布式覆蓋算法，與經(jīng)典的分布式覆蓋算法相比，改進(jìn)算法在覆蓋任務(wù)的開始階段，對(duì)多機(jī)器人進(jìn)行任務(wù)分配時(shí)，結(jié)合多機(jī)器人的異

2、構(gòu)特性，采用加權(quán)Voronoi圖代替Voronoi圖對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行劃分。在環(huán)境信息已知的情況下，根據(jù)改進(jìn)的分布式覆蓋算法，移動(dòng)多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到各自劃分區(qū)域的質(zhì)心即可收斂到最優(yōu)感知分布。建立兩種異構(gòu)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析其運(yùn)動(dòng)特性，針對(duì)差分式移動(dòng)機(jī)器人，采取直接控制的方式，針對(duì)Car-like式移動(dòng)機(jī)器人則采用反步法的方式設(shè)計(jì)控制律。在機(jī)器人的硬件平臺(tái)上，利用C語言編寫了ROS框架下的控制節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)單一機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。在單機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制