多機器人編隊控制策略研究.pdf

1、隨著科技的不斷進步和發(fā)展單個機器人越來越不能滿足時代的需求。如面對復雜任務時，單個機器人能力明顯不足，這時候就需要多個機器人共同協(xié)調(diào)來完成。多機器人編隊控制可以描述為多個機器人根據(jù)任務需求形成一個固定的隊形，并且保持這一隊形無碰撞的向目標點運動的控制技術(shù)。本文以提高編隊的隊形穩(wěn)定性和高效避障為出發(fā)點，內(nèi)容可以概括如下：
　　首先，介紹了多機器人編隊控制所涉及到的多機器人系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，以及編隊控制的模型和常用的編隊控制方法。

2、>　　其次，針對編隊控制方法中的跟隨領(lǐng)航者法中存在的當領(lǐng)航者的位置發(fā)生突變時所產(chǎn)生的系統(tǒng)噪聲和誤差的問題，本文采用基于改進的自適應容積卡爾曼濾波的編隊控制算法。該算法中把機器人的運動狀態(tài)分為兩種模式，一種是瞬時狀態(tài)，一種是穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)不同的狀態(tài)選擇不同的容積卡爾曼濾波中的系統(tǒng)協(xié)方差Q，進而將自適應容積卡爾曼濾波運用到跟隨者的位置預測中使預測更加準確。
　　再次，針對編隊控制算法中的避障算法——人工勢場法中存在的局部最優(yōu)問題以及避

3、障效率問題，本文采用改進的自適應人工勢場法編隊控制算法。該算法根據(jù)不同的障礙物使用不同的控制策略，從而選取不同的動態(tài)調(diào)整因子來動態(tài)的調(diào)整整個編隊的隊形，或是縮小隊形，或是變換隊形，從而實現(xiàn)有效避障且縮短了隊形恢復所需要的時間，提高了編隊效率。
　　然后，針對跟隨領(lǐng)航者算法中存在的沒有明確隊形反饋問題以及人工勢場法中的局部最優(yōu)問題，本文采用基于上述改進的跟隨領(lǐng)航者法和人工勢場法相結(jié)合的混合控制算法。該算法采用改進的跟隨領(lǐng)航者算法實現(xiàn)