具有非完整约束的多移动机器人覆盖控制研究

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1、分苗又遺乂爭ＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡ０Ｔ０ＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文Ｍ乂ＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文题目；具有非完整约束的多移动机器人覆羞挖祉研宠幾学位类别—＇：一＾￣ｉｍ学科专业；电气王程言＇．＇产ｒ．声背璋二〇—年级；王级硏究生；张景蠢￣‘蟹’—某ＩＩ護指导教师；马磊教授器片．’？乂王：追二护Ｖ＇—、二Ｑ一＾年四月．己＾公一’；＇梦诸巧茄心吝：；Ｊ資影羣耗空鸿；巧璋巧解；巧３，麵金舜读遠＾国内图书分类号．：ＴＰ２４２６密级：公开国际图书分类号：６２１

2、．３西南交通大学研究生学位论文具有非完整釣束的多移动机器人覆盖控制研究年级二〇—兰级姓名张景蠢申请学位级别工学硕±专业电气王程指导老师马磊教授二〇—六年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ．：ＴＰ２４２６Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＣＯＶＥＲＡＧＥＣＯＮＴＲＯＬＯＦＭＵＬＴＩＰＬＥＨＥＴＥＲＯＧＥＮＥＯＵＳＭＯＢ正ＥＲＯＥＧ了ＳＷＩＴＨＮＯＮＨＯＬＯＮＯＭＩＣＣＯＮＳＴＲＡＩＮＴＳＧｒａｄ

3、ｅ：２０１３Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｎＪｉｎｘｉｎｇｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ；Ｐｒｏｆ．ＭａＬｅｉｐＡｒｉｌ２０１６ｐ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复

4、印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密归＜使用本授权书。‘‘，’（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名＾＇、－ｒ曰期＿ｒ：兴／／＾Ａ曰期：Ｊ西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）介绍了多机器人系统覆盖的相关概念，分析并实现了经典多机器人覆盖控制算法，并Ｗ此为理论基础，对异构多机器人系统的分布式覆盖控制过程展开研究。２）Ｐｉ－（Ｗｏｎｅｅｒ３ＡＴ差分驱动移动机器人为参考，建立了差分驱动移动机器人运动学模型，分析了

5、其运动特征，推导得到了面向非完整约束的运动控制律。３－（）Ｗ系统科学与技术研究所自主研发的Ｃａｒｌｉｋｅ移动机器人为参考，建立了－Ｃａｒ－ｌｉｋｅ移动机器人运动学模型，分析了其运动特征。ＷＬｅａｄｅｒ化化ｗｅｒ结构为基础，建立了Ｃａｒ－ｌｉｋｅ移动机器人轨迹跟踪模型，推导得到轨迹跟踪误差微分方程利用；Ｂａｃｋｓｔｅ－ｉｎ，并基于此得到了Ｃａｒｌｐｐｇ控制方法实现了轨迹跟踪控制ｉｋｅ移动机器人面向非完整约束的运动控制律。（４）提出了分布式覆盖算法与移动机器人运动控制的协同策略，对原有经典分布式覆盖算法进行了改进与扩充；将改进算法应用于异构多机器人

6、系统的覆盖控制过程，驱动系统中移动机器人从其初始状态向各自Ｖｏｒｏｎｏｉ区域的质也位置运动，实现异构多机器人系统对任务区域感知覆盖的最优分布。（５）在ＭＡＴＬＡＢ软件中构建不同的仿真实验场景，对改进的分布式覆盖算法进行仿真，验证其对于异构多机器人系统覆盖控制过程的有效性与可靠性；建立评价标准，对结果进行分析与评估。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何巧他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反

7、上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：＾日期：９西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要随着机器人实际应用的不断发展，多机器人协作开始吸引越来越多研究人员的关注，并逐渐成为计算机应用Ｗ及电气工程等领域新兴的研究热点，。相比于单机器人多机器人系统在任务执行效率、环境信息探测与捕获、任务执行灵活性等方面有着不。可替代的优势，并具备复杂任务环境中较强的适应与容错能力作为多机器人协作研究的重要课题，多移动机器人覆盖控制近年来取