未知环境下多机器人协调与控制的队形问题研究

来源 :中国科学院自动化研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingfangzhi12
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该文首先对多机器人系统的优越性、应用背景等进行了介绍,对多机器人系统的研究概况、主要研究内容进行了综述,并对该文的选题背景、主要内容做了介绍.其次,根据机器人系统任务级协作的实现、移动机器人应当具备的能力,考虑到机器人越来越复杂的应用环境、任务要求,提出了一种混合分层的移动机器人个体控制体系结构,分为系统监控层、协作规划层和行为控制层三个层次.第三,该文针对多机器人系统队型完全保持任务下基于行为选择机制的策略开展研究,给出了具体的行为描述、合理的行为选择条件以及“Leader更换“方法,确保了任务的顺利完成.第四,针对以完成队形控制任务为目标的多个基于Motor Schema的结构的机器人行为控制参数难以配置的问题,该文采用遗传算法进行多个机器人行为控制参数的联合优化.基于优化的行为控制参数,机器人实现了相互之间的协调队形运动.第五,在动态未知环境下多机器人队形控制的研究中,针对采用固定控制参数进行行为合成的机器人对外界变化的适应性较低及动态障碍物的存在增加了机器人避碰难度的问题,该文提出了一种机器人行为控制参数随着条件的变化而自动调整的方法,同时采用抛物线模型和限定记忆最小二乘法实现了对动态障碍位置的预测.第六,该文研究了多移动机器人在未知环境下协作围捕具有安全运动策略的Invader问题.在对任务建模的基础上,提出了一系列策略使得多机器人相互协作的安全无碰的运动过程中发现并捕捉到Invader,在开发的仿真系统上实现.最后,该文对所取得的研究成果进行了总结,并指出了需要继续开展的工作.
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