多移动机器人编队算法研究与实验验证
2011-08-16王艳,金晶,黄晨
电气电子教学学报 2011年5期
王 艳,金 晶,黄 晨
(哈尔滨工业大学控制科学与工程系,黑龙江哈尔滨 150001)
多机器人编队控制的研究是多机器人协调问题研究的基础,具有典型性和通用性。本文对常用的多机器人编队算法进行了研究并加以改进,设计出一种融合了多种机器人编队算法优点的新算法。我们在理论仿真验证的基础上,通过自主搭建的群体智能移动机器人系统进行了实物仿真验证,展现出新编队算法的通用性和有效性。
1 编队算法概述
常用的多机器人编队算法有领航跟随法、人工势场法和基于行为法等。
1.1 领航跟随法
领航跟随法的基本思想是:在多机器人组成的群体中,某个机器人被指定为领航者,其余作为它的跟随者。跟随者以一定的距离间隔跟踪领航者的位置和方向,该方法可进行扩展,即不仅可以指定一个领航者,也可以指定多个,但群体队形的领航者只有一个。根据领航者与跟随者之间的相对位置关系,就可以形成不同的网络拓扑结构[1]。
1.2 基于行为法
该法首先为机器人规定一些期望的基本行为,一般情况下,机器人的行为包括躲避障碍、避免碰撞、驶向目标和保持队形等,当机器人的传感器接受到外界刺激时,根据传感器的输入信息做出反应,并输出反应量作为该行为的期望反应(例如方向和运动速度)。行为选择模块通过一定的机制来综合各行为的输出,并将综合结果作为机器人对环境刺激的反应而输出[2]。3)人工势场法……p>
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