随着科技的不断进步和发展单个机器人越来越不能满足时代的需求。如面对复杂任务时,单个机器人能力明显不足,这时候就需要多个机器人共同协调来完成。多机器人编队控制可以描述为多个机器人根据任务需求形成一个固定的队形,并且保持这一队形无碰撞的向目标点运动的控制技术。本文以提高编队的队形稳定性和高效避障为出发点,内容可以概括如下:首先,介绍了多机器人编队控制所涉及到的多机器人系统的体系结构,以及编队控制的模型和常用的编队控制方法。其次,针对编队控制方法中的跟随领航者法中存在的当领航者的位置发生突变时所产生的系统噪声和误差的问题,本文采用基于改进的自适应容积卡尔曼滤波的编队控制算法。该算法中把机器人的运动状态分为两种模式,一种是瞬时状态,一种是稳定状态,根据不同的状态选择不同的容积卡尔曼滤波中的系统协方差Q,进而将自适应容积卡尔曼滤波运用到跟随者的位置预测中使预测更加准确。再次,针对编队控制算法中的避障算法——人工势场法中存在的局部最优问题以及避障效率问题,本文采用改进的自适应人工势场法编队控制算法。该算法根据不同的障碍物使用不同的控制策略,从而选取不同的动态调整因子来动态的调整整个编队的队形,或是缩小队形,或是变换队形,从而实现有效避障且缩短了队形恢复所需要的时间,提高了编队效率。然后,针对跟随领航者算法中存在的没有明确队形反馈问题以及人工势场法中的局部最优问题,本文采用基于上述改进的跟随领航者法和人工势场法相结合的混合控制算法。该算法采用改进的跟随领航者算法实现跟随者很好的跟踪领航者,实现编队队形。同时采用改进的人工势场法动态调整系统编队队形,来躲避障碍物。将两者结合起来提高了编队系统的正确率和稳定性,并且减少了编队时间。最后,论文针对上述所提算法进行了仿真实验,结果验证了各个算法的有效性和高效性。