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1、更多技术文章，论文请登录www.srvee.com第36卷第1期自动化学报Vol.36,No.12010年1月ACTAAUTOMATICASINICAJanuary,2010一种基于局部感知的多机器人动态跟随方法杨丽1;2曹志强1张文文1周超1谭民1摘要主要研究了未知环境中的多机器人系统的无碰协调跟随问题,提出了一种跟随机器人的基于局部感知的多模式控制方法,分为到达、旋转角度调整、跟随、避障和随机搜索五种模式,其中跟随模式采用模糊距离调整与角度调整策略实现对领航机器人的跟随并尽量与之保持一定的距离,当
2、需要避障时,切线约束的避障策略使得自主机器人安全躲避潜在的危险.该方法降低了多机器人系统对通讯的依赖性,易于扩展,通过实验对有效性进行了验证.关键词多机器人,动态跟随,局部感知,多模式控制DOI10.3724/SP.J.1004.2010.00101AMulti-robotDynamicFollowingApproachBasedonLocalSensing1;21111YANGLiCAOZhi-QiangZHANGWen-WenZHOUChaoTANMinAbstractThispapermainl
3、yfocusesoncooperativedynamicfollowingproblemofmulti-robotsysteminunknownenvironments.Amulti-modecontrolapproachbasedonlocalsensingisproposed,whichincludes¯vemodes:arrival,rotating-angle,following,avoiding-obstacleandrandom-searchmodes.Inthefollowingmode
4、,fuzzydistanceadjustmentandangleadjustmentstrategiesareadoptedtocontroltherobottofollowitsleaderandkeepaprede¯neddistancefromit.Anobstacleavoidancestrategybasedontangentrestrictionisgiventopreventtherobotfrompossiblecollisions.Theproposedapproachmayredu
5、cethedependenceoncommunicationwithgoodexpansibilityandtheexperimentresultsverifyitse®ectiveness.KeywordsMulti-robot,dynamicfollowing,localsensing,multi-modecontrol近年来,多机器人的协调与控制引起机器人研踪算法,外层回路根据超声传感器的信息对目标进究学者的广泛兴趣与关注,多机器人通过协调可以行调整,实现机器人在追踪目标的过程中避障.文献完成单
6、机器人难以完成的复杂任务,即使在多机器[6]提出了一种基于全向视觉的多机器人系统编队控人工作环境突然发生变化甚至部分机器人出现故障制方法,将编队控制问题分解为每个机器人与指定等情况下,系统仍然可能会继续执行预定的任务.作的领航机器人之间相对位姿的l{Ã控制或者是其为多机器人系统有代表性的研究内容之一,动态跟与指定的两个领航机器人之间的l{l控制,依据输随在军事、搜索、救援、安保等应用场合具有广泛的入输出反馈线性化方法,控制机器人运动实现编队.应用前景.文献[7]研究了分布式多机器人利用局部感知及少广义
7、上,多机器人动态跟随问题可描述为机器量的通讯信息建立并保持多机器人之间相对位姿的人与其他机器人或指定目标甚至敌方目标相对位姿方法.每个机器人装有激光和视觉传感器,通过与邻(固定或动态调整)的控制,涉及目标追踪、编队、跟机器人保持指定的位姿关系从而呈现出系统的全局随等问题.很多学者开展了目标追踪的研究[1¡4],采协调行为.文献[8]提出了一种基于虚拟结构的多机用了诸如模糊逻辑控制、人工势场法、概率方法等器人协调方法,将多机器人组成的团队看作是一个方法.文献[5]设计了一种双回路的单移动机器人刚体的虚拟
8、结构,每个机器人是虚拟结构上相对位运动目标追踪与避障控制方案,内层回路是目标追置固定的一点.本文考虑局部感知的多个机器人固定相对位姿收稿日期2008-10-09录用日期2009-03-10(相对距离和观测方位角)的动态跟随控制.机器人ManuscriptreceivedOctober9,2008;acceptedMarch10,2009通过感知可以获取相对于另一个机器人的距离和观国家自然科学基金(60805038,60725309),国家高技术研究发展计
