多機(jī)器人系統(tǒng)因其內(nèi)在的分布式特征,在面對(duì)并行程度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的復(fù)雜任務(wù)時(shí)相較單個(gè)機(jī)器人而言效率更高,已經(jīng)逐步應(yīng)用于軍事偵查、貨物搬運(yùn)、自動(dòng)化倉庫等領(lǐng)域,具有很強(qiáng)的研究意義與廣泛的應(yīng)用前景。其中多機(jī)器人編隊(duì)作為多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ),也是該領(lǐng)域中的一個(gè)熱門研究方向。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,對(duì)多機(jī)器人編隊(duì)控制算法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)展開了研究,主要工作如下:1.介紹了多機(jī)器人系統(tǒng)的研究背景和意義,提出了多機(jī)器人編隊(duì)控制的基本問題,闡述了目前多機(jī)器人編隊(duì)控制的研究現(xiàn)狀。2.針對(duì)多機(jī)器人編隊(duì)隊(duì)形形成的問題,提出了基于虛結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的隊(duì)形規(guī)劃方法,通過設(shè)計(jì)進(jìn)化算法和分配方式優(yōu)化得到機(jī)器人虛擬隊(duì)形的相應(yīng)節(jié)點(diǎn);接著設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的人工勢(shì)場(chǎng)完成機(jī)器人到達(dá)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)形成隊(duì)形的無碰運(yùn)動(dòng)。MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)證明該方法可以使隨機(jī)分布的機(jī)器人耗費(fèi)最少能量快速形成目標(biāo)隊(duì)形。3.設(shè)計(jì)了基于群集控制律的機(jī)器人編隊(duì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)方法,其中包括平滑的人工勢(shì)場(chǎng)函數(shù)保持機(jī)器人之間的期望距離,一致性協(xié)議完成機(jī)器人之間的速度匹配;在有障礙物的情況下,引入“虛擬機(jī)器人”的概念,模仿機(jī)器人之間的互動(dòng)關(guān)系設(shè)計(jì)了機(jī)器人平滑避障的控制方法。仿真實(shí)驗(yàn)證明編... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然界中的動(dòng)物編隊(duì)實(shí)例：魚群、鳥群

多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)編隊(duì)協(xié)調(diào)與控制研究究多個(gè)機(jī)器人形成有序集體的控制方法。由于移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)與機(jī)械臂系統(tǒng)在控制方式上存在較大的差異，本文僅以移動(dòng)機(jī)器人作為研究對(duì)象。移動(dòng)機(jī)器人作為集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)，同時(shí)作為傳感器、執(zhí)行器等硬件的搭載平臺(tái)，在多機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用中最具普適性。其中，編隊(duì)問題作為多機(jī)器人協(xié)作的典型問題，因其在軍事、工程等領(lǐng)域中的巨大應(yīng)用價(jià)值而引起了人們廣泛的研究和關(guān)注。

多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)編隊(duì)協(xié)調(diào)與控制研究究多個(gè)機(jī)器人形成有序集體的控制方法。由于移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)與機(jī)械臂系統(tǒng)在控制方式上存在較大的差異，本文僅以移動(dòng)機(jī)器人作為研究對(duì)象。移動(dòng)機(jī)器人作為集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)，同時(shí)作為傳感器、執(zhí)行器等硬件的搭載平臺(tái)，在多機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用中最具普適性。其中，編隊(duì)問題作為多機(jī)器人協(xié)作的典型問題，因其在軍事、工程等領(lǐng)域中的巨大應(yīng)用價(jià)值而引起了人們廣泛的研究和關(guān)注。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多機(jī)器人領(lǐng)航-跟隨型編隊(duì)控制[J]. 師五喜,王棟偉,李寶全.  天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]基于生物群集行為的無人機(jī)集群控制[J]. 段海濱,李沛.  科技導(dǎo)報(bào). 2017(07)
[3]災(zāi)難救援中應(yīng)用多智能機(jī)器人群體編隊(duì)研究[J]. 鄒海洋,陳沙沙,鄧?yán)?  軟件導(dǎo)刊. 2016(02)
[4]我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(07)
[6]多機(jī)械臂協(xié)調(diào)控制研究綜述[J]. 甘亞輝,戴先中.  控制與決策. 2013(03)
[7]實(shí)時(shí)位置反饋的多機(jī)器人主從式編隊(duì)控制[J]. 張明,嚴(yán)衛(wèi)生,高劍.  火力與指揮控制. 2012(02)
[8]面向安保的多機(jī)器人協(xié)同系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J]. 李華雄,王永霞,楊麗.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2011(08)
[9]基于進(jìn)化策略的拱壩體型優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 謝能剛,孫林松,方浩.  水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與未來[J]. 李磊,葉濤,譚民,陳細(xì)軍.  機(jī)器人. 2002(05)

博士論文
[1]從組群到分群：自組織群集運(yùn)動(dòng)的理論建模與分析[D]. 雷小康.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]多智能體系統(tǒng)的一致性及編隊(duì)控制研究[D]. 范銘燦.華中科技大學(xué) 2015
[3]多移動(dòng)機(jī)器人地圖構(gòu)建的方法研究[D]. 潘薇.中南大學(xué) 2009
[4]帶領(lǐng)導(dǎo)者的多智能體系統(tǒng)中的一致性問題研究[D]. 彭科.上海交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]面向地—空機(jī)器人協(xié)同的SLAM技術(shù)研究及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建[D]. 張?zhí)?電子科技大學(xué) 2018
[2]多機(jī)器人的隊(duì)形控制研究[D]. 張嘉衡.東華大學(xué) 2017
[3]基于多移動(dòng)智能機(jī)器人編隊(duì)控制任務(wù)的研究[D]. 陳毛倩.中原工學(xué)院 2015
[4]小麥精播機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[D]. 邱燕.青島理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2972567