多机器人协调作业策略研究

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1、国内图书分类号:TP242.6国际图书分类号:681.5工学硕士学位论文多机器人协调作业策略研究硕士研究生：赵志伟导师：付宜利教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TP242.6U.D.C：681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHESTRATEGYOFCOORDINATIONANDCOOPERATIONOFMULTI-ROBOTCandidate：ZhaoZhiwei

2、Supervisor：Prof.FuYiliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:June,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要多机器人协作系统有着广泛的应用背景，由于应用环境转向非结构化，多移动机器人系统必须具有

3、高度的决策智能才能适应任务的变化以及环境的不确定性，因而，对多移动机器人协作的研究已不单纯是控制的协调，而是整个系统的协调与合作。多机器人系统的组织与控制方式在很大程度上决定了系统的有效性。论文研究并讨论了多机器人系统体系结构，并研究了单个机器人的体系结构，在分析和研究了分布式人工智能领域基于多智能体的多机器人体系结构的基础上，建立了一种三级控制系统模型，其中，单体机器人采用基于行为的反应式控制结构。针对多机器人协调运动规划的问题，提出了一种动态未知环境中基于模糊控制理论的机器人运动规划方法。该方法依据人类驾驶经验制定模糊规则，并采用分布式模糊控制方法，通过

4、控制机器人的转角和速度，解决机器人避碰多动态障碍物的问题，并将该方法引入到多机器人之间的避碰。在研究队形控制任务时，论文给出了一种多机器人在执行协作任务时的协调控制方法。采用角色分配的方法赋予机器人队列中每个机器人以不同的角色，不同角色的机器人在协作时，采用不同的控制方法。为了增强多机器人队列处理突发事件的能力，在该算法的基础上，又结合了机器人角色转换方法，能更好地完成协作任务。本文分析了多机器人仿真系统的功能结构，设计仿真程序的具体模块，开发了用于动态未知环境中的多机器人仿真软件，并对本文中提出的避碰导航算法和队列控制算法进行了仿真验证。关键词多机器人系统

5、结构；运动规划；模糊控制；队形控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThecooperativesystemofmultiplerobotshasabroadprospectofapplication.Becauseofthechangefromstructuredenvironmenttounstructuredenvironment,thesystemofmulti-robotmusthavehighintelligenttoadapttothechangesoftasksandtheuncertaintyofenvironment.C

6、onsequently,theresearchoncooperationofmulti-robotisnotjustthecoordination,butthewholesystem’scoordinationandcooperation.Theorganizationandarchitectureofcontrolheavilyaffectthevalidityofthesystem.Thispaperdosesomeworkofdiscussandresearchonthearchitectureofmulti-robotandthearchitectu

7、reofsinglerobot.Basedontheanalysisandresearchofthearchitectureofmulti-agentrobotsysteminthedistributedartificialintelligencefield,wepresentathree-layercontrolsystemmodel,andthesinglerobotadoptsthereactivecontrolsystem,whichbasedonthebehavior.Thispaperpresentsamotionplanningmethodof

8、mobilerobotindynamicunknow