多机器人系统协调技术研究与仿真

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1、。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除7")Jn以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：年月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：年月日硕士论文多机器人系统协调技术研究与仿真摘要⋯ti

2、leIEIIKIuIIllIIIlY206102相比于单机器人，多机器人系统具有诸多优点，其应用场合遍及城市环境侦察、灾难搜索与救援、仓储管理等方面，但仍然面临着如体系结构设计、任务分配、协调控制等问题。本文围绕多机器人合作执行任务的若干关键技术进行了较为深入的研究。从经典的A·算法出发，兼顾实时性要求和路径优化，将D·Lite算法与ARA·算法结合，给出一种动态路径规划算法一RealTimeD·，在未知环境下快速得到可行路径，并在条件允许时不断优化路径，仿真实验验证了该算法的可行性。分析多机器人导航避碰问题，针对速度障碍法存在的“振荡式运动”、“保守避让’’等问题，考虑运动学和动力学约

3、束，给出一种多移动机器人避碰方法，具有计算速度快、实时性好的优点，并且对通信依赖小，对系统规模不敏感。针对多机器人协调控制问题，给出一种基于自由市场机制的混合式多机器人协调控制方法，具有自组织和故障处理能力，能够适应任务执行过程中机器人加入或退出等复杂情形，仿真实验验证了该算法的有效性。最后，本文设计并实现了一套侧重于算法验证，兼顾真实性和通用性考虑的多机器人仿真软件，对本文研究的内容进行了综合仿真实验，验证了算法的可行性，同时也测试了仿真软件的可用性。’关键词．O多机器人系统，路径规划，避碰，协调控制，仿真软件设计硕士论文幽——————————————————————————————一

4、AbstractMmtirobotsystemboastsmanyadvantagesoversingle-robotinappIyingtom弧yocc淞ionssuchasu小anenvironmentinspection，disastersearchandrescue，锄d眦Irehousingmanagement，butiscurrentlyfacingdifficultiesrelatingtosystemarchitec眦desl印，taskallocation。c00rdination，reliablecommunication，etc．Thispaperexploresm

5、ulti-robotsystemint咖sofsomeofitSkeytechnolo酉eS．．Byi唧rovingclassicA-starpathplanningalgorithm，onefeannlngfastreaction,optimized时f0傩撇andapplicabilityinunknowenvironmentispropos酣觚dprowdConsideringindividualnavigationinviewofvelocityobstablemethods，thisStudySuggestSarelative-velocity-basedcollisionav

6、odingtechniquewithfastercompm纰10n，b啦rreal-timepc赶Iormance，andatthesametime，beingindependentofrobotcommunicationandinsensitivetosystemscale·．’AcoordimItional鲥thmisalsoresearchedbasingonfreemarketmech觚1sm·Subsequentsimulationdemonstratesthatit'sself-organized，capableoffault仃ea仰毗andadaptst0complicat

7、edsituationssuchasrobotjoiningandquittingduring。askexecutlonsquitewell．一T0conductacoml)rehensivesi删nationofthecotatentresearchedandtestifythepineticabilityandeffcctivenessoftheabove—mentionedalgorithm，thepap盯deslgnsamu