【硕士论文】多移动机器人协调控制.pdf

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1、南泉璀T大学硕Ij论立多移动机器人协调控制摘要本文以轮式移动机器人协调控制为背景，对多机器人的编队行为进行了研究。多机器人的协调控制涉及到信息共享、路径选择以及控制策略等方面的知识，论文综述了目前多机器人队形研究的控制方法，提出了一种保持任意队形的方案：跟随法。实现了避碰和跟随的具体算法，通过设置优先级的方法解决了编队中的死锁问题，采用同屡切换法解决编队中某些机器人的失效问题。应用无线局域网技术，分析了机器人之阐传递状态和控制信息的机理，研究了机器人在行进过程当中的避障问题。利用YUV颜色模型的原理，识别红色障碍物；针对实验用移动机器入，分析了机器入走直线和走圆弧的原理，采用参数

2、匹配法对其行走路线进行了矫正，实现行进过程中队形的准确移动。根据跟随法编写了相关程序和界面，使得多机器人按指定队形排列行进。最后指出了多机器人任意队形控制中的几个难点，并展望了这一领域的未来。关键词：多机器人编队无线通讯YUV颜色模型跟随法第1负Abstract硕上论文AbstractInthisthesis，basedonthebackgroundofthewheeledmobilerobotcooperationcontrol，themulti．robotteamformationisstudied．Multi—robotcooperationwillberelevantto

3、muchandsoon．knowledgesuchasinformationsharing，routesearchingandcontrolstrategyThecurrentcontrolmethodsontheresearchofmulti—robotteamformationaresummarized．Oneprogramforkeepingarbitraryshapeofmulti—robot—1rackingmethgdisproposed．dead-lockSpecificalgorithmofevadingcollisionandtrackingisrealized

4、．TheproblemofisresolvedbysettingPRl，andtheproblemofsomerobot’sinvalidationinteamformationisresolvedbyadoptinglayer-switchmethod．Byusingthetechnologyofwirelesscommunication，themechanismoftransferringstateinformationandcontrolinformationbetweenrobotsisanalyzed；Theproblemonrobotevadingobstacledu

5、ringmarchingislearnedandtheredobstacleisinspectedbyusingYUVcolormodel．Aimingattheexperimentalmobilerobot，themarchingroutesuchaswalkingstraightlyorwalkingroundly，iscorrectedbyadoptingparametermarchingsothatthemulti-robotcarlmoveinthepredictedinformation．Lastly,severalcomplicatedpointsaboutcoop

6、erationcontrolareputforwardandthefutureinthisfieldisorosoected．Keywords：multi—robotteamformation，wirelesscommunication，YUVcolormodel，trackingmethod第1I贞南京理T大学硕士论义多移动机器人协调控制1绪论1．1研究背景和意义机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的40年内发生了日新月异的变化。发展机器人技术已成为高技术领域中具有代表性的战略目标之一。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生了根本性变化，而且将对人类的社

7、会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在⋯。就目前的机器人技术水平而言，单机器人在信息的获取、处理及控制能力等方面都是有限的，对于复杂的工作任务及多变的工作环境，单机器人的能力尤显不足。于是人们考虑由多个机器人组成的群体系统通过协调、协作来完成单机器人无法或难以完成的工作【2J。群体机器人系统比单机器人系统具有更强的优越性，主要表现在以下几个方面：(11相互协调的r1个机器人系