基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作圍捕研究.pdf

1、隨著社會(huì)需求和科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)得到了縱深發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。而且機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境也變的越發(fā)復(fù)雜，任務(wù)要求越發(fā)精確，因此多機(jī)器人系統(tǒng)逐漸成為機(jī)器人學(xué)研究的一個(gè)重要分支。多機(jī)器人協(xié)作圍捕作為一個(gè)常用于檢驗(yàn)機(jī)器人學(xué)習(xí)策略優(yōu)劣的平臺(tái)，對(duì)智能移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化有著重大實(shí)際意義。本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作圍捕仿真以及部分環(huán)境的數(shù)字化和特效化等功能。
　　 本文首先對(duì)機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，針對(duì)單體機(jī)器

2、人，采用基于行為分解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)了一種基于行為的混合式體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)能以較快速度對(duì)外界環(huán)境變化做出反映，同時(shí)提高了輸出行為的針對(duì)性；針對(duì)多機(jī)器人群體，采用分層式體系結(jié)構(gòu)，分層式結(jié)構(gòu)綜合了集中式結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，總體上有一個(gè)主控機(jī)器人掌握全局信息，局部上各受控機(jī)器人可以相互交流信息，該結(jié)構(gòu)使群體機(jī)器人適合在復(fù)雜多變的環(huán)境下作業(yè)。
　　 其次闡述了傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用，著重分析了一種機(jī)器人路徑規(guī)劃

3、中的特殊局部最小值問(wèn)題，提出了一種新的機(jī)器人路徑規(guī)劃的斥力場(chǎng)函數(shù)，給出一種基于動(dòng)態(tài)目標(biāo)的新引力場(chǎng)函數(shù)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)式人工勢(shì)場(chǎng)法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的有效性和優(yōu)越性。
　　 再次，在群的層次上，采用改進(jìn)式人工勢(shì)場(chǎng)法與Leader －Follower 法相結(jié)合的辦法來(lái)解決多機(jī)器人系統(tǒng)隊(duì)形控制問(wèn)題。在多機(jī)器人系統(tǒng)圍捕過(guò)程中使用有限狀態(tài)機(jī)概念，對(duì)圍捕過(guò)程中機(jī)器人的行為進(jìn)行合理分解，使復(fù)雜的系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。
　　 最后，利用可