随着计算机科学,电子信息、人工智能等的发展,许多危险或人工无法完成的任务都由机器人来代替实行,然而有些任务仍然是单个机器人无法满足,因此多机器人协同作业开始在复杂任务中频繁出现,用来代替无法完成或者无法快速完成任务的单个机器人。其中,机器人协同作业的一个重要研究方向便是多机器人的编队问题,目前多机器人编队问题,主要集中在控制的机器人类型,控制架构、控制算法和通信等几个方面。只有结合考虑这几个问题才能实现高效灵活编队。论文主要对普遍使用的编队控制方法中的领导跟随、虚拟结构和一致性算法的探究,设计了相应的控制算法,并在MATLAB上进行编队仿真分析其优缺点。然后借鉴以上控制方法的优点,对基本的多机器人编队的基础一致性算法进行改进,引入二层最近邻信息增加编队系统各个机器人耦合,提高编队轨迹一个跟踪精确度和稳定性;此外提出一种分布式的控制结构,保证移动机器人在单个或某一些机器人在受到干扰或损害的情况下其他医用移动机器人仍能继续维持编队任务。论文主要创新点及成果如下:(1)为了开展多医用移动机器人的编队研究,设计出一款分布式控制结构的医用移动机器人,以STM32F103作为主控芯片,开发出机器人底层的控制器和上层操作系统,底层控制器主要为主板和驱动器。(2)由于机器人自身控制结构是分布式的(底层驱动和上层分析决策),设计出一种底层与上层之间相互通信的而通信协议,而底层控制器的主板与控制器也是分开的主要使用CAN通信,因此也设计出一种CAN通信的协议实现主板,驱动器以及上层工控机的信息交互。(3)探索了普遍使用的编队控制方法中的领导-跟随、虚拟结构和一致性编队方法。设计出一种基于图论的分布式一致性控制方法,借鉴领导跟随设计出一种虚拟的领航者,以虚拟结构的思想提出可变的协作变量,通过虚拟领航者的运动轨迹和可变协作变量来确认每个医用移动机器人的运行轨迹以及姿态,提出二层最近邻信息的选择判据,一定程度上减少通信代价,且保证编队稳定性能,将二层最近邻信息与基础一致性算法结合提出具有二层最近邻信息的一致性算法并对其稳定性进行理论证明,提高多医用移动机器人编队的稳定性和准确性。并在MATLAB上进行稳定性和准确性的验证。