多移动机器人系统编队运动研究

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1、＾＊乂连键＾大葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＤＷＯＬＯＧＹ破±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ多移动机器人系统编队运动研究制理给与擅制王捏学科专业—＿控＿＿＿作者姓名黃德颖指导教师郭＿堂＿教握６答辩日期却１＿生每丑硕：ｉ：学位论文多移动机器人系统编队运动硏究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｍａｔ－ｉｏｎＭｏｔｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉｒｏｂｏｔＳｙｓ化ｍ作者姓名：黄德颖学科、专业：控制理论与控制工程学号：２１３０９１４０指导教师；郭

2、戈教授完成日期：２０１６年５月乂逢巧义夫嗦ＤａｉｌａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明，：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行研究。工作所取得的成果尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：多移动机器人系统编队运动研究作者签名

3、：务日期：６＾ｂ＾ｉＪ－日俸歡＿大连理工大学硕＋学位论文摘要本文从多移动机器人系统的编队问题出发，先将编队问题细分为编队、避障和路径规划两大任务，并分别进行算法研究、设计、理论证明和仿真验证。一一对编队任务，先从跟编队控制器算法研究，归纳了常用的车式机器人模型，引入虚拟机器人构建跟踪系统模型，用反馈线性化设计出控制器并通过扰动系统理论对其稳定性进行理论证明，给出了王个命题并对其进行严格理论推导和证明，最后对这部分算法进行仿真验证；其后利用图论研究小规模移动机器人系统编队队形结构的描述和组织，仿真实现了不同队形的编

4、队任务；最后对大规模移动机器人队形描述和变换方法进行相关的理论研究。对避障和路径规划任务，从人工势能法在应用过程中出现的问题出发，分析了当前人工势能法存在的问题即障碍物未合理标定，算法参数的选择有难度。针对送两点提出了分区场能切换算法并结合算法对地图中的障碍物进行了合理的标定，成功的规划出了正确的路径。最后先从全局角度分析了系统的架构，再利用行为法对编队的各个行为进行融合，算法通过Ｍａｔｌａｂ仿真验证，在算法的应巧下最终完成了系统的编队任务。关键词：多机器人编队；路径；；领导者跟随者法；避障规划行为法－－Ｉ《移动机器人系统编队坦

5、动研究Ｔｈｅ民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｍａｔＭｏｔ－ｉｏｎｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉｒｏｂｏｔＳｙｓｔ：ｅｍＡｂｓｔｒａｃｔ－Ｔｈｉｓａｅｒｃｏｎｓｔｆｏｒｍａｔｏｆｍｕｔｔｔ．ｒｏｅｍｐｐｉｄｅｒｅｄａｒｏｂｌｅｍａｂｏｕｉｏｎｌｉｒｏｂｏｓｓｅｍＴｈｅｐｂｌｐｙｉｎｃｌｕｄｅｓｔｗｏｔａｓｋｓ．Ｔｈｅｏｎｅｉｓａｂｏｕｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓａｂｏｕｔｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅａｎｄａｔｈ，ｐ．Ｔｈｌｔｄｔｄｔｈｔｄｔｏｎａｖｅｂｅｅ打ｌａｎｎｉ打ｅ

6、ｒｅａｅａｌｏｒｉｈｍｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｉｎｅｏｒｅｉｃａｌｒｏｏｆａｎｓｉｍｕｌａｉｈｐｇｇ，ｇ，ｐｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｏｔｈｅｆｉｒｓｔｌｅａｄ－ｈ１：ａｓｋ化ｅｒｅｓｅａｒｃｈｓ１：ａｒｔｓｆｒｏｍｏｎｅｅｒｆｂｌｌｏｗｅｒｆｂｒｍａｔｉｏｎｓｕｍｓｕｔｅ，，ｐ－ｌｉｋｍｏｄｅｉｌｈｉｌｏｆｔｈｅｃａｒｅｒｏｂｏｔａｎｄｔｒａｎｓｆｏｔｈｅｕ打ｃｃｅｒｏｂｏｔｓｓｔｅｍｍｏｄｅｌｉｎｔｏｔｅｔｒａｃｋｎ，ｒｍｓｙｙｇｓｓ化ｍｍｏｄｅ－ｌｂｉｎｔｒｏｄｕｃ

7、ｖｒｔｕａｌｒｏｔｓ．ｈｅｉｎｕｔｏｕｔｕｔｆｅｅｄｂａｃｋｎｅａｒｚａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｙｙｉｎｇｉｂｏＴｐｐｌｉｉｕｓｅｄｔｏｅｓｎｔ；ｈｅｃｏｎｔｏｅａｌｔｓｓ化ｍ１：ｒｓｅｅｎｕｓｅｔｏｒｏｖｅｔｓｓｔａｔ．ｄｉｇｒｌｌｒｎｄ：ｈｅｅｒｕｒｂｅｄｙｈｅｏｙｈａｂ过ｐｉｂｉｌｉｙｐＴｈｒｅｅｒｏｏｓｉｔｉｏｎｓｕｔｆｏｒｔｈａｆｔｅｒｗａｒｄｈａｖｅｂｅｅｎｒｏｖｅｄｂｔｈｅｓｔｒｉｃｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｐｐｐ