多机器人编队协调控制的研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞兰些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：呈如鸸签字日期：矽珂年J月Ⅻ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤鲞墨些盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫壅墨些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

2、进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：关烟南导师签名：弘翱签字日期：为巧年f月W日签字日期：w百年，月沙日万方数据学位论文的主要创新点一、对传统的编队控制方法中的行为法进行改进，加入振荡行为避免系统死锁，取代传统的行为加权方法，提出一种层间行为融合方法加强行为融合的针对性。二、基于传统的领航跟随法，设计了混合，一矽方法形成刚性拓扑结构，保持队形的稳定性，实现了五个机器人的仿

3、真实验。三、对有限空间环境下的队形变换进行了研究，提出了缈变换控制策略和不对称的p变换控制策略，完成编队任务。万方数据摘要随着机器人技术的发展和成熟，单机器人技术已经远远不能满足日常任务中的需求，多机器人系统越来越受到广泛的关注，多机器人协作可以明显提高机器人系统完成任务的效率。多机器人技术中很重要的一1个方向是编队控制，本文对多机器人的编队控制方法进行了研究。本文首先介绍了机器人编队中的关键技术，包括系统结构、参考类型选取、通信、编队控制策略等方面，对当前多机器人编队的研究成果进行了概述。其次，采用基于行为法

4、的混合编队控制方法，设计了驶向目标、保持队形、躲避障碍物、振荡和躲避机器人行为。其中保持队形行为采用基于，一够的leader．follower法，躲避障碍物行为采用人工势场法，设计振荡行为以避免系统死锁。设计了一种新的行为融合机制增强行为融合的针对性。采用VC++6．0编程验证行为法编队的有效性，分别对多机器人在简单环境下和复杂环境下的编队控制进行仿真实验和分析。再次针对传统领航跟随法对领航者没有约束，跟随者之间同样没有约束，容易出现队形发散的缺陷，结合最小刚性图理论，设计混合，一c,a方法维持稳定的队形，领航

5、者与跟随者之间有相互的拓扑约束，有效保证了队形的收敛性。利用局部通信机制，进行队形变换及避障行为。用matlab实现了五机器人系统的编队仿真，验证了方法的有效性。最后，设计了对称缈变换控制策略和不对称的伊变换控制策略进行队形变换，面对有限的空间环境约束，选择不同的队形变换策略穿越障碍物，通过改变缈值变换队形，用matlab进行仿真验证，证实了方法的可行性。关键词：编队控制；行为法；混合，一伊方法；不对称缈变换万方数据ABSTRACTWiththedevelopmentofRobotics，singlerobot

6、canhardlysatisfytheneedofourdailytasks，multi-robotsystemispaidmoreandmoreattention．Bythecooperationoffewrobots，theefficiencyofcompletingmissionscanbeincreased．AnimportantdirectionofRoboticsisthecontrolofformation．Forcingtheissuethispaperhasdonesomeresearchon

7、themethodsofformationcontr01．Atfirst，thekeytechnologiesinthecontrolofformationisintroduced，includingsystemstructure，referencetype，communicationandmethods．Thenthispapersummarizesthepresentresearchachievementsonthisfield．Secondly，usinghybridformationcontrolapp

8、roachbasedonbehaviors，itdesignsfivebehaviors，suchasmovingtogoal，maintainingtheformation，avoidingobstacles，oscillationandavoidingotherrobots．Maintainingtheformationitusestheleader-followermethodw