孙延标，黄润才

（上海工程技术大学 电子电气工程学院，上海 201620）

0 引言

人工智能的快速发展，促进机器人系统进入了一个崭新的研究领域，多机器人的编队控制受到越来越多的研究者关注。人们对机器人复杂任务的完成要求越来越高，诸如营救行动、捕捉猎物以及障碍清除等一些任务中，传统的单机器人已经满足不了需求，多机器人编队的引入成为了可行的途径。文献[1]提出了一种多移动机器人编队完成的分布式控制算法，该算法简单易行，适合大量的机器人。按照多机器人编队的体系结构，编队控制主要分为集中式、分布式和分层式三种[2]。集中式是由一个主控单元控制多机器人系统，该方法全局优化能力较高，通常应用在路径规划等方面[3]，但灵活性较差。分布式则是各机器人的行为自主决定，该方法灵活可靠，在任务分配方面很广泛的应用[4]，但全局目标优化能力较差。分层式是混合了集中式与分布式，机器人之间的协作性较强，文献[5]提出了一种自然启发性的方法用于多机器人的协调合作，平衡了任务的执行。

常用的编队控制方法有人工势场法[6]、虚拟结构法[7]、基于行为的方法[8]以及基于图论的方法[9]等。文献[6]采用人工势场法维持多机器人的队形并规划各机器人的路径，避免了各机器人之间的碰撞，实时性较强，但当势力场较多以及零势能点存在时，机器人会在小范围内往复运动。文献[7]将人工势场法与虚拟结构法相结合，可以有效的形成编队队形以及灵活的队形变换，并且在编队行进过程中很好的避免碰撞障碍物，但由于严格的队形约束会受到频繁的控制指令，通信过载，增加能耗。……