多機器人領(lǐng)航-跟隨型編隊控制研究.pdf

1、基于多機器人編隊在分布式計算、大范圍探測、并發(fā)性、魯棒性等方面的巨大優(yōu)勢，以及其在目標搜尋、大型貨物的搬運、營救任務(wù)及地圖探測等方面的廣泛應(yīng)用，作為當(dāng)前研究的一個熱點話題，多機器人協(xié)調(diào)控制研究吸引了學(xué)術(shù)界、工程界大批學(xué)者的研究目光。針對編隊里程計定位的運動誤差問題，以及二層鄰居一致性算法的通信負擔(dān)問題，本文研究內(nèi)容大致如下：
　　(1)首先介紹了多移動機器人編隊的研究背景及意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀包括在平臺上的應(yīng)用情況。針對本文的研究

2、內(nèi)容，介紹了多機器人編隊在參考系下的坐標變換、多種典型編隊協(xié)調(diào)方法以及一致性算法研究中關(guān)于圖論和矩陣論的基礎(chǔ)知識等。針對本文選擇的差分驅(qū)動機器人及領(lǐng)航-跟隨編隊模式，研究了三種具有重用特征的機器人基本運動行為，和相應(yīng)的行為控制算法。
　　(2)針對編隊里程計定位的運動誤差問題，提出了一種基于墻壁信息的編隊重組策略。該策略通過將走廊作為方向和距離上的參考系，將二維平面的機器人編隊形成問題轉(zhuǎn)換成一維平面定點到達問題，使得每個機器人自我

3、認知的虛擬目標和其在編隊中的虛擬目標的誤差收斂為零。將設(shè)計的編隊重組策略應(yīng)用于該領(lǐng)航-跟隨編隊，同時結(jié)合上一章所選擇的三種機器人基本運動行為，給出了每個機器人的具體運行算法。
　　(3)針對二階系統(tǒng)中基于二層鄰居信息的一致性算法的通信問題，提出了基于二層最近鄰信息，即部分二層鄰居信息的一致性算法，對其進行一致性分析，在收斂速度上與一層鄰居信息一致性算法、二層鄰居信息一致性算法做了對比。最后將應(yīng)用了所提算法和已有算法的該拓撲圖轉(zhuǎn)換為