多移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、由于機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜度的提高，多移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)因其兼具分布式感知與執(zhí)行能力以及整體的協(xié)調(diào)并行能力，并且具有較強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性而得到廣泛關(guān)注。因此，針對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文使用SRV1移動(dòng)機(jī)器人，針對(duì)目標(biāo)跟蹤與協(xié)調(diào)控制的理論與實(shí)際問(wèn)題，主要從以下幾方面展開(kāi)研究：
　　首先，搭建多移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行底層軟硬件升級(jí)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由定位系統(tǒng)，通信系統(tǒng)及

2、SRV1機(jī)器人組成，通過(guò)對(duì)該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建為后續(xù)完成多移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，基于移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，提出一種基于幾何向量場(chǎng)的單移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)跟蹤控制算法，利用目標(biāo)向量場(chǎng)及機(jī)器人與目標(biāo)間的幾何位置關(guān)系，規(guī)劃出一條最優(yōu)目標(biāo)跟蹤運(yùn)動(dòng)軌跡；同時(shí)針對(duì)機(jī)器人在軌跡跟蹤過(guò)程中速度調(diào)節(jié)能力差這一問(wèn)題，引入基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的調(diào)速機(jī)制，提高了機(jī)器人軌跡跟蹤的準(zhǔn)確性和快速性，并通過(guò)幾組驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證明了

3、算法的有效性。
　　再次，針對(duì)領(lǐng)航跟隨編隊(duì)跟蹤模型，提出利用基于粒子群算法的最小二乘預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)領(lǐng)航者運(yùn)動(dòng)軌跡，解決了通信異常下跟隨者無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤領(lǐng)航者的問(wèn)題，通過(guò)規(guī)定數(shù)據(jù)異常范圍的判斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)使用預(yù)測(cè)點(diǎn)替換異常數(shù)據(jù)，從而提高了編隊(duì)跟蹤的穩(wěn)定性和可靠性。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了算法的有效性。
　　最后，考慮到移動(dòng)機(jī)器人在編隊(duì)隊(duì)形生成過(guò)程中多機(jī)器人與多目標(biāo)的目標(biāo)匹配問(wèn)題，提出一種基于競(jìng)價(jià)拍賣的機(jī)器人目標(biāo)分配協(xié)調(diào)控制