多移动机器人系统编队运动研究

发布时间：2017-12-06 11:07

  本文关键词：多移动机器人系统编队运动研究

  更多相关文章： 多机器人编队 领导者跟随者法 避障 路径规划 行为法

【摘要】：本文从多移动机器人系统的编队问题出发,先将编队问题细分为编队、避障和路径规划两大任务,并分别进行算法研究、设计、理论证明和仿真验证。对编队任务,先从一跟一编队控制器算法研究,归纳了常用的车式机器人模型,引入虚拟机器人构建跟踪系统模型,用反馈线性化设计出控制器并通过扰动系统理论对其稳定性进行理论证明,给出了三个命题并对其进行严格理论推导和证明,最后对这部分算法进行仿真验证；其后利用图论研究小规模移动机器人系统编队队形结构的描述和组织,仿真实现了不同队形的编队任务；最后对大规模移动机器人队形描述和变换方法进行相关的理论研究。对避障和路径规划任务,从人工势能法在应用过程中出现的问题出发,分析了当前人工势能法存在的问题即障碍物未合理标定,算法参数的选择有难度。针对这两点提出了分区场能切换算法并结合算法对地图中的障碍物进行了合理的标定,成功的规划出了正确的路径。最后先从全局角度分析了系统的架构,再利用行为法对编队的各个行为进行融合,算法通过Matlab仿真验证,在算法的应用下最终完成了系统的编队任务。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242

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本文编号：1258363