基于MQTT的机器人集群控制系统设计与实现
2021-06-30张开宇高国伟毛浩龙
计算机测量与控制 2021年6期
张开宇,高国伟,2,毛浩龙
(1.北京信息科技大学 传感器重点实验室,北京 100101;2.北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室,北京 100192;3.北京信息科技大学 自动化学院,北京 100096)
0 引言
随着机器人技术的发展,机器人在越来越多的领域中发挥着重要作用[1-2]。单独的机器人工作能力有限,而复合功能机器人价格高昂,制造和维护成本都高于数个功能单一的机器人[3]。在军事方面,机器人群体可以轻松地完成多方位侦查,排雷,打击目标等复杂任务,在工业方面,可以完成焊接、组装、车床冲压等,在民用方面如智能喷洒,智能除草等方面[4-5]。
机器人集群控制是为了使多个机器人统一由单独的控制系统来进行控制,从而形成高度协调的控制系统,从而可以使机器人集群高效协调工作完成单个机器人无法胜任的复杂工作。针对自主机器人群体的控制方式主要有:领航员-跟随法[6-7]、基于行为法[8]、虚拟结构法[9]以及近年来学者提出的距离测量法[10]等。这些方法适用性较低,无法在现场灵活地改变动作,或者在编程的时候无法直观地看到机器人的动作而导致编程困难,调试繁琐。通过改进的领航跟随型迭代学习法[11]等算法可实现机器人的接收自适应动作指令,但这些方法对机器人的硬件要求很高,形成机器人编队时成本昂贵。
在进行多个自主机器人编队算法设计时需要考虑如何通过简单的相互作用,使控制大量的机器人等诸多问题。
该系统采用……
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