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群体队形控制技术可增强群体的协作性、稳定性，真实模拟自然界的群体行为，已应用到众多领域。本文聚焦几何约束机制，结合Morphing、基于质心的Voronoi剖分(CVT, Centroidal Voronoi Tessellation)和Lloyd等方法，从队形约束、分布布局、个体配对、运动路径规划、群体运动环境障碍避免等方面，综合提出一种新颖的群体队形控制解决方案——Morphing-CVT-Lloyd(MCL)框架，旨在生成平滑、整齐的队形精细变换结果。本文主要工作如下：1)首先综述了队形控制方法，对现有方法的优点和缺点进行分析和讨论。2)提出基于Morphing-CVT-Lloyd(MCL)框架的群体队形控制方法。采用Morphing方法施加过程控制以保证变换平滑性，引入CVT理论实现个体在约束形状中理想分布布局，利用Lloyd下降法严格逼近目标的特点进行运动路径规划和碰撞避免。3)解决MCL框架的两个关键问题。提出变空间域的Lloyd下降法，解决多约束形状导致的空间域变化问题；提出运动空间域修正法进行环境障碍避免，以在避障同时尽最大可能保持队形。4)搭建系统平台，实现MCL框架，并进行了大量的实验。通过实验结果分析和对比，证明了所提方法的优越性。