基于多智能体的机器人队形协调控制

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yizhutingyu
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随着社会的飞速发展以及机器人科学技术的高速进步,人们越来越多地关注多机器人系统。其中多机器人协调控制是机器人研究领域的一个重要课题,将智能体理论与多机器人相结合是当前研究的一个热点。本文以多智能体系统理论为指导,对多机器人系统的队形协调控制进行研究。首先,介绍了本文的研究背景和现状,指出了该课题所具有的重要的理论意义和实践意义,并对多智能体队形控制方法的基本理论进行了简单阐述。其次,借鉴多智能体系统理论,设计了本文的智能体体系结构。再次,对基于多智能体的机器人系统的队形形成问题进行了研究:利用智能体群体的分布情况设计了一种比较简单的队形选择生成的方法;提出了一种改进的目标点优化分配法;将模拟退火方法应用到多智能体队形形成的场合中,设计了模拟退火优化分配方案;利用优化对比决策的办法最终完成队形点分配的规划;基于控制Lyapunov函数(CLF)设计了运动控制器,并进行了仿真验证。接着,本文对多智能体系统的编队及避障问题进行了分析和描述:应用一致性编队图控制方法到多智能体编队控制上,设计了任意队形的一致性编队控制律;基于人工势场法,提出了混合式避障策略。并进行了无障碍地图以及未知障碍地图的仿真与分析。然后,本文对基于多智能体的机器人系统的队形变换相关问题进行了探讨,提出了基于角度信息比较的队形变换条件,研究了融合路径跟踪的队形变换策略。最后,进行了工作总结,并对本文工作的继续深入研究内容进行了展望。
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