动态环境下多移动机器人协调路径规划研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:cwfml9
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多移动机器人系统由于其时间、空间、功能、信息和资源等等的分布性特性,使得其性能远远优越于单机器人系统,是机器人领域的一个重要发展方向,。必将对机器人技术的发展起着重要的作用。然而多移动机器人系统面临着许多比单机器人系统更困难更复杂的挑战,其中多个移动机器人在运动的过程中如何规划各自不发生碰撞的最优路径和保持一定的队形是多移动机器人系统完成任何协作任务的基础,为此,本文对多移动机器人系统的路径规划和编队问题展开研究。主要的工作和成果包括:1)基于模糊控制和神经网络的理论知识,在分析和总结现有机器人路径规划方法的基础上,将模糊控制理论和神经网络相结合,提出了一种基于模糊神经网络控制器的动态环境下多轮式移动机器人路径规划方法。建立了动态环境下多移动机器人的环境模型、运动学模型和动力学模型,给出了动态环境下多移动机器人的避障方法。最后通过计算机仿真验证了所提方法是有效的。2)提出了一种基于跟随领航者法和行为法相结合的编队控制方法,将复杂的多机器人编队问题分解为若干组两个机器人之间的协调问题。建立了多机器人编队的基本队形模型,提出了基于主从方式的多移动机器人控制策略,并根据基于行为的方法设计了机器人的各子行为,最后给出了速度调节方案。3)通过基于Windows 2000开发平台,利用面向对象的Visual Basic6.0软件,开发了动态环境下多移动机器人编队仿真试验环境,并对多移动机器人编队方法进行了仿真验证,结果表明本文所提方法是有效性的和可行性的。
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