目前,关于多机器人协作及控制的研究已然成为机器人学领域的一个新的前沿发展方向;纵观协作多机器人系统研究的发展史和发展趋势,协作系统正在由单纯的控制系统向智能化的自主系统的方向发展。本文旨在构建一个基于JAVA的完整的监控仿真系统。该系统集机器人监控、机器人协作仿真和连接机器人进行协作实验多种功能于一身,并将它们有机结合。 本文回顾了协作多机器人系统研究的发展过程、研究现状,并阐述了协作多机器人学研究的主要问题。详细分析了L-φ跟随算法,并根据实验室SmartROB-2机器人的机械结构对该算法进行了改进。在matlab环境下对改进算法进行了仿真,分别给出了两机器人直线编队、三机器人三角编队和四个机器人的正方形编队的仿真图和数据分析图。在此基础上提出切换leader的思想和多机器人编队避障算法。完成了新算法的matlab仿真,进一步说明了算法的正确性和有效性。 选用Java语言进行系统软件开发。在Java Swing程序设计和Java网络编程基础上完成系统上层监控界面的搭建。该监控界面实现和底层机器人通信,同时实时的显示出接收到的机器人位姿信息。系统使用java数据库引擎与SQL数据库相连,实现了对接收数据的分析、存储和管理功能。本文最终实现了算法模块、仿真演示模块、通信模块、运动模块等功能模块,全面地验证并完成了系统的仿真和监控过程。 为了验证系统的整体功能,本文设计实现了两个连机实验。一个是鼠标控制机器人向目标点运动实验,一个是上层编队协作算法模块控制底层机器人编队实验。实验结果证明,该系统能够较好的实现仿真、监控以及连机试验各个功能。