基于AmigoBot的群控制問題研究.pdf

1、伴隨著德國工業(yè)4.0時代的到來，機器人產業(yè)進入了井噴式的發(fā)展時期。一方面，生產制造的領域的主力局變成了工業(yè)機器人，現如今的汽車產業(yè)、電子制造產業(yè)都在大規(guī)模的使用各種機器人。另一方面，谷歌、百度等互聯網公司依靠先進的互聯網技術開始涉足機器人行業(yè)，谷歌公司加大投入對無人車編隊的研發(fā)，大疆公司對無人機的群控制研究投入也日漸增加。大數據的使用使機器人之間實現了網絡化和智能化，智能機器人已經成為了機器人新的代名詞。本文以美國ActivMedia

2、Robotics公司AmigoBot機器人作為研究平臺，研究了多個機器人在無障礙環(huán)境下群集控制策略以及在有障礙的環(huán)境中的群集控制策略。
　　本研究主要內容包括：⑴采用柵格地圖構建了機器人的環(huán)境模型，并且對機器人聲納傳感器的置信度進行了研究。設計了置信度的蒸發(fā)和增強機制，以此模擬群集機器人對環(huán)境的認知，從而改善了機器人在有障礙的環(huán)境中的群控制策略的性能。⑵研究了多機器人的群集控制策略。設計了一個人工勢能函數來評價相鄰的兩個機器人的相

3、對位置關系，對于某一時刻，每個機器人的總勢能即描述了當前群集形態(tài)的特性。然后利用Newton法來搜索機器人的最優(yōu)運動方向，使機器人都能夠形成期望的群集形態(tài)。設計了無領航者和有領航者的群集控制模型，通過仿真結果來驗證設計的群集控制策略的有效性。⑶研究了多機器人在有障礙的環(huán)境中的群控制策略。機器人利用聲納傳感器感知障礙物信息，并采用有置信度的柵格地圖來建立環(huán)境模型。設計了機器人與障礙物之間的排斥力模型，用以控制機器人的運動方向來避開障礙物。