基于無線傳感器網(wǎng)絡的移動節(jié)點隊形變換控制研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡和移動機器人技術(shù)的飛速發(fā)展,各應用場合對機器人要完成的任務的復雜度也隨之提高,因此多移動機器人的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)成為研究的熱點,它能夠?qū)⒃緦儆谝粋€機器人的任務分配給多個機器人完成,減輕了單個機器人的負荷,提高了系統(tǒng)的工作效率。本文結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡和多移動機器人系統(tǒng)的優(yōu)勢,借助無線傳感器網(wǎng)絡為通信平臺,通過對網(wǎng)絡中多個移動節(jié)點的協(xié)調(diào)控制來完成隊形變換和隊形保持的任務,在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等領域具有較高的實際應用價值。

2、>　　為了實現(xiàn)節(jié)點間的信息交互,本文首先組建了基于Z-Stack協(xié)議棧的無線網(wǎng)絡通信平臺。比較了各種無線通信技術(shù)的特點,并介紹了Zigbee協(xié)議中層與層之間的通信原語,對Z-Stack協(xié)議棧進行了移植研究,分析了任務事件響應和處理的機制,在對Zigbee組網(wǎng)原理的分析和理解之后,對網(wǎng)絡中的相關參數(shù)進行設置,成功組建了網(wǎng)狀的無線傳感器網(wǎng)絡。
　　其次,設計了多移動節(jié)點系統(tǒng)的硬件平臺及實現(xiàn)了定位。介紹了移動節(jié)點和信標節(jié)點使用的核心處理

3、器,并設計了移動小車的電機驅(qū)動電路以及地磁信號采集電路,為移動節(jié)點的協(xié)調(diào)控制提供了硬件基礎。對不同的定位方法進行比較后,選擇接收信號強度法實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡中移動節(jié)點的定位,通過定位實驗及Z-Location監(jiān)控后,對定位算法不斷改進,提高了定位的精度。
　　最后,設計了改進的Leader-Follower編隊控制方法,經(jīng)Matlab仿真后,進行了隊形變換實驗。在傳統(tǒng)的編隊控制方法的基礎之上設計了改進的Leader-Followe