毕业论文--基于行为与领航者的多机器人混合避障编队算法研究

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1、湖南大学毕业设计（论文）第46页HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目基于行为与领航者的多机器人混合避障编队算法研究学生姓名学生学号专业班级电气工程及其自动化8班学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年5月26日湖南大学毕业设计（论文）第46页湖南大学毕业设计（论文）第46页摘要随着社会的发展，机器人已经深入到社会的方方面面，并且已经有了比较成熟的应用，因此对机器人又提出了新的要求，多机器人控制系统的研究成为了一个热门的话题。近年来计算机技术与无线通信技术的高速发展，让人们的

2、这种多智体能系统的构想成为可能。越来越多的专家学者对该类系统的表现出明显的兴趣，多智能体系统要求多个机器人不仅要做到空间上的相互配合，还要保持时间上的协调一致，也就是机器人与机器人的关系和机器人与目标之间的配合，难度大大增加。多机器人系统编队控制主要采用基于行为和基于领航者的编队方法。但这两种方法都存在不同程度的缺陷，传统的基于领航者法没有系统反馈，不能适应大角度队形变换问题，基于行为法则在动态环境中很难保持队形不变。因此本文吸收了两者的共同优势，将这两种方法的劣势加以弥补，本文多机器人系统采用

3、的是混合群体体系结构，单个机器人系统采用基于行为设计，根据多机器人系统系统要求采取一种基于行为与领航者的混合式机器人体系结构。这种混合编队算法表现出反应快，位置偏差小，形成反馈控制的优点，顺利解决了大角度队形变换和动态环境中队形难以保持的问题。使多机器人系统适应复杂多变的环境的能力有了很大的提高。本文的行文结构首先在绪论阐述了多机器人编队课题的研究背景和思想由来，指出了编队过程中应当注意的问题，又介绍了智能机器人的发展状况，对该课题有了更深一步的了解；接着介绍了基于行为法的避障方法，主要讲述了人

4、工势场法和强化学习法两种方法；然后介绍了基于领航者的多机器人编队算法，这种改进的算法吸收了临近准则和复杂网络中邻接矩阵的优点，使得该算法更加趋于完善；紧接着讲述了基于这两种算法的混合编队算法，使多机器人结构更加适应复杂多变环境；最后运用MATLAB软件分别对基于行为法、基于领航者、两种算法的混合算法进行了仿真，仿真结果证明该混合编队算法有效。关键词：多机器人、避障、混合编队、基于行为、领航跟随湖南大学毕业设计（论文）第46页FormationAlgorithmBasedMulti-robotbe

5、haviorandleaderofmixedavoidanceAbstractWiththedevelopmentofsociety,Robotshavebeendeepintoallaspectsofsociety,andhaverelativelymatureapplication,therefore,therobotalsoproposednewrequirements,Multi-robotcontrolsystemhasbecomeahottopic.Inrecentyears,the

6、rapiddevelopmentofcomputertechnologyandwirelesscommunicationtechnology,letthepeopleofthismoreintellectualideaofphysicalsystemsaspossible.Theperformanceofmoreandmoreexpertsandscholarsoftheclasssystemoftheobviousinterest,Multi-agentsystemsrequiremultip

7、lerobotsnotonlytodowitheachotherspace,alsoonthecoherencetime,whichiswiththerelationshipbetweentherobotandtherobotandtherobotandthetarget,greatlyincreasethedifficulty.Multi-robotformationcontrolsystemmainlyusesthefleetleaderbehavior-basedmethodbased.B

8、utbothofmethodshavevaryingdegreesofimpairment,thetraditionalmethodbasedleadernosystematicfeedback,wecannotmeetthehighangleformationchangeproblem,rule-basedbehaviorinadynamicenvironmentisdifficulttomaintainthesameformation.Therefore,thisarticlehasabso