多機(jī)器人停駐任務(wù)相關(guān)方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文主要研究多機(jī)器人停駐任務(wù)所涉及的多機(jī)器人協(xié)同機(jī)制，包括多障礙物環(huán)境下的機(jī)器人避障策略、多機(jī)器人避碰策略以及停駐點(diǎn)的分布與分配策略這三部分主要內(nèi)容。 在基于聲納環(huán)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人避障策略的設(shè)計(jì)上，主要針對機(jī)器人避障過程中又遇障礙物這一情形，建立了基于避障子行為狀態(tài)的方向選擇規(guī)則，配合檢測到的當(dāng)前障礙物方位，來選擇正確的避障方向；提出了一種象限法，當(dāng)機(jī)器人避障成功后，來引導(dǎo)機(jī)器人，決定其是以直線軌跡直接駛向目標(biāo)點(diǎn)，還是沿先前障礙物

2、的側(cè)面繼續(xù)避障行為，從而較大限度地降低機(jī)器人避障行為的盲目性和重復(fù)性。 在多機(jī)器人避碰策略上，本文建立了一種無交通燈的交叉路口避碰模型。在此模型中，設(shè)計(jì)了優(yōu)先通過權(quán)評價函數(shù)，以決定模型中的兩個機(jī)器人誰將獲得優(yōu)先通過交叉路口的權(quán)利。該函數(shù)包含了任務(wù)緊急度、危險度以及機(jī)器人與交叉路口的距離這三種因素，其中以距離因素為主導(dǎo)，主要反映了“先到先過”這一避碰原則。在避碰行為上，未獲得優(yōu)先權(quán)的機(jī)器人主要采取調(diào)整速度的避碰策略，結(jié)合“讓離交叉

3、路口”的“避讓”行為，來保證模型中另一機(jī)器人優(yōu)先通過交叉路口，從一定程度上模擬和反映了現(xiàn)實(shí)中的交通路口潛規(guī)則。多機(jī)器人系統(tǒng)的整體避碰關(guān)系則利用有向圖來描述，并通過逐步消除圖中各個環(huán)路來解決死鎖問題。 在多機(jī)器人停駐實(shí)驗(yàn)中，本論文假設(shè)各停駐點(diǎn)遵循均勻分布原則。在此基礎(chǔ)上，主要運(yùn)用了運(yùn)籌學(xué)中的匈牙利法來實(shí)現(xiàn)總路程最短的停駐點(diǎn)分配策略。該策略以各機(jī)器人到達(dá)各停駐點(diǎn)的包圍圈外圍折線路徑距離為元素，構(gòu)成一個效益矩陣，然后利用匈牙利法求得最