多机器人系统路径规划方法研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liubifeng1392
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随着科学技术的进步,机器人学的研究已经从单一机器人发展到多机器人系统。在一些典型的多机器人系统中,RoboCup足球机器人比赛系统是该领域研究的一个热点。它是一项以机器人足球运动为主要载体的国际性科技竞赛,其主要目的是检验信息自动化科技前沿研究,尤其是验证人工智能、机器人技术和多主体系统研究的最新成果,它提供了一个交流学术科研成果的平台,以推动机器人技术的基础研究和应用研究,更为机器人控制、机器视觉、人工智能、多机器人协作等理论和方法的研究提供了一个良好的标准的测试环境。在收集和分析国内外相关文献的基础上,本文主要针对多移动机器人系统路径规划方法进行研究。主要研究工作有:(1)机器人路径规划方法针对目前机器人路径规划算法搜索效率较低以及实现过程复杂等问题,本文提出了一种新算法,该算法首先采用栅格法对机器人的工作空间进行建模,并通过引入参考方向和移动因子等概念,使机器人始终在最优约束条件下运动,从而有针对性地实现可控的路径搜索,提高了对最优路径的搜索效率。(2)多机器人避碰规划方法本文同时研究了复杂环境下的多机器人系统在运动过程中的避碰策略,通过采用基于行为的设计方法,来解决多机器人在运动过程中存在的冲突和死锁等问题。多机器人系统是典型的多Agent系统,行为协调是保证多Agent系统中Agent合作的主要方法,将Agent间的行为协调方法引入多机器人系统,可以明显改善机器人之间的协调与协作。通过协调多Agent系统中Agent的(个体)行为,使得多Agent系统的(整体)行为得到改进,提高系统的性能,或是减少系统的冲突。从仿真实验可以看到,在这些行为的密切配合下,机器人之间可以完美地实现避碰的目标。本文最后对课题研究进行了总结,说明了本文的主要研究成果,同时对课题中需要改进的地方做了陈述。
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