高继勋，黄全振，赵媛媛

（1.河南工程学院计算机学院，河南 郑州 451191; 2.河南工程学院电气信息学院，河南 郑州 451191;3.郑州工程技术学院，河南 郑州450044）

0 引 言

随着人工智能时代的到来，多机器人的控制已逐渐成为研究热点[1-6]，其应用场景包括但不限于农业、军事、航空等领域。在多机器人编队的协同控制过程中，通常所期望队形是可变的，以便于应对单个机器人无法完成的复杂任务。在极坐标下，利用线性反馈的方法建立“距离-角度”控制器模型，完成对多机器人编队控制[7]。由于奇异点存在，该控制器存在一定问题。可通过将极坐标投影到笛卡尔坐标系下，重新建立控制模型解决奇异点问题[8-9]。钟宜生等[10]提出，将多机器人可变编队问题描述为“不变的队形在可变的坐标系中运动”的编队控制问题。在上述基础上，李清东[11]提出用多个不变队形互相切换，以完成编队控制。刘磊[12]采用以差速轮式机器人为研究对象，通过仿真验证该控制方法的可行性。

目前对于解决多机器人一般性编队控制问题，公开文献中尚未见到成熟方案。现阶段主要有人工势场法[13]、基于行为法[14]、虚拟结构法[15]和领航-跟随法[16]。上述方法各有其优缺点，相比较而言，领航-跟随法的控制更简单，只需调整跟随者与领航者的运动参数即可完成跟踪控制，具有较好的稳定性和灵活性[17-20]。

根据上述情况，本文提出了一种新颖的机器人编队控制方法，该方法基于领航-跟随法，引入“虚拟领航机器人”，将其他机器人作为跟随者，建立控制模型，从而将编队问题转化为跟踪控制问题。……