雷 斌,曾良才

(武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉,430081)

近年来,机器人编队控制已成为多移动机器人研究的一项关键技术。编队控制是指多个机器人在到达目的地过程中,既保持某种队形又能适应环境约束(如存在障碍物或者空间的物理限制)的控制技术。多机器人研究所要解决的主要问题是机器人之间的协调与合作,对于自主移动机器人编队问题来说,协调主要是使机器人避免与障碍物以及机器人之间发生碰撞,而合作就是保持队形。机器人编队研究可分为两类:①集中式控制,它通过一个集中控制单元来监督整组机器人并分别命令每个机器人的运动;②分布式控制,每个机器人利用局部信息自主运动[1]。目前多移动机器人编队方法[1-2]主要有领导-跟随法(Leader follo wing)、基于行为法(Behavior-based)和虚结构法(Virtual-structure),其中,虚结构法利用集中式控制器,而基于行为法和领导-跟随法通常使用分布式控制器。领导-跟随法、基于行为法和虚结构法都可控制机器人以一定队形运动,但在复杂未知环境中它们均存在一定的缺陷。领导-跟随法在静态环境中可以获得比较准确、稳定的队形,但对动态环境的适应能力不强,机器人之间的避碰等问题没有得到很好的解决,而基于行为编队法对环境的适应能力较强,但在队形稳定性上存在一定的缺陷。为此,本文结合领导-跟随法[3]和VFH+(Vector Field Histogram)避障法[4],提出一种基于观察者的多机器人编队控制方法,并利用Player/Stage机器人仿真平台,对编队控制方法进行了仿真实验。……