周佳加, 张 强, 王宏健, 张洪泉, 王莹莹

(哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

随着机器人技术的发展,多机器人编队的需求与日俱增,其中最基本的行为是编队,其主要解决机器人之间协调问题。编队涉及到每个机器人的路径规划,即在一定约束下,编队中的每个成员从规划空间中寻找出从初始姿态到期望位置的路径。当编队任务有时间约束时,快速形成指向任务点的编队,有效节省了完成任务的时间,且增强了编队任务的机动性。1957年Dubins提出[1]在某个曲率的约束的条件下,可在同一平面内寻找出任意两个矢量点的最短路径。Yeol J W 等人[2]采用Dubins路径的方法求取了二维水平面两点间的最短路径,并通过微积分将这种方法给予了证明。Teng L等人[3]提出了一种多无人机攻击多个地面目标的任务规划方法。戴健等人[4]采用“Z”型路径覆盖方法以及Dubins转弯路径,对各个无人机开展覆盖其子区域的搜索路径规划。Peng C等人[5]提出了一种具有姿态约束的移动机器人路径规划方法规划出一条无障碍路径。胡永文等人[6]针对每个人和任务的最短时限指派问题提出求解最短时限指派问题的快速决策方法。Burgard W 等人[7]采用匈牙利算法求解出了最优分配方法。宗群等人[8]通过粒子群和遗传优化算法双层优化解决大规模集群编队中队形选择和站位分配问题。

本文对多机器人编队路径规划问题进行分析,根据编队时间、编队位置分配等约束建立了相应……