多機器人分布式編隊控制算法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動化、計算機技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展,機器人學(xué)領(lǐng)域的研究逐漸深入,推動著人工智能思想的發(fā)展,機器人的智能水平也不斷提高。作為機器人學(xué)的一個重要分支,移動機器人可感知環(huán)境,并實現(xiàn)自我規(guī)劃和自我學(xué)習(xí),對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了一定的影響。移動機器人的編隊及部署問題作為機器人和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的重要方向,一直被研究者廣泛關(guān)注。
　　首先,本文研究了基于ARM的智能移動機器人硬件體系結(jié)構(gòu)及組成方法,然后以“創(chuàng)意之星”模塊化機

2、器人套件為基礎(chǔ),結(jié)合嵌入式Linux操作系統(tǒng)提供的多線程等機制,開發(fā)了移動機器人常見部件的軟件模塊,設(shè)計具有通訊能力的移動機器人,為移動機器人的編隊及相關(guān)實驗奠定了基礎(chǔ)。
　　其次,搭建圖像處理平臺,通過頂端攝像頭采集圖像,并將圖像信息處理成位置信息,再將位置信息“虛擬”成移動機器人傳感器系統(tǒng),再通過無線通訊模塊將信息發(fā)送至每個移動智能體機器人,完成機器人對其周圍目標與障礙物的位置信息采集的任務(wù)。通過設(shè)計虛擬傳感器,提高了單體機器

3、人的系統(tǒng)性能。
　　最后,提出了基于群集一致性的多機器人編隊控制算法,并通過MATLAB理論仿真以及將算法移植于機器人,實現(xiàn)機器人分布式編隊仿真及實物實驗,成功的驗證了編隊控制算法的有效性,并針對仿真中出現(xiàn)的問題進行了分析和修正。
　　本課題在嵌入式Linux系統(tǒng)下開發(fā)移動機器人,實現(xiàn)了移動智能體機器人的運動控制。設(shè)計并實現(xiàn)了圖像處理平臺,進行圖像采集、圖像拼接、輪廓提取、輪廓匹配等操作,實現(xiàn)了“虛擬多種傳感器”的功能。提出