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海洋,对于人类的发展和社会进步将起到至关重要的作用。自主式水下机器人(AUV)系统是未来海洋探测和开发,以及完成各种水下智能作业任务的重要工具。作为水下机器人技术的一个重要发展方向,多水下机器人协调技术已开始成为当前研究的热点。研究多水下机器人之间的协调与合作对提高水下机器人行为的智能化程度及加快水下机器人的实用化进程具有重要的理论研究意义和实用价值。 本文主要针对教育部博士点专项科研基金和省政府博士后科研启动基金“水下机器人多目标运动协调与控制关键技术”项目中的多机器人编队协调部分进行了一些研究工作。 首先研究了多机器人协调的环境建模与路径规划问题。在分析和总结以往机器人环境建模方法的基础上,本文基于栅格法对动态水下环境进行建模,并提出用D*算法搜索出机器人在动态环境下的无碰路径,完成机器人的路径规划。其次设计了多水下机器人的混合控制体系结构。 在多水下机器人编队问题上,本文提出了一种基于分解策略的多机器人编队控制方法,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,给出了机器人的速度调节方案。最后将以上的方法拓展到复杂的多机器人编队中。计算机仿真结果验证了本文所提方法的有效性和可行性。