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《哈尔滨工业大学》 2011年
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多机器人编队控制算法的研究与实现

黄晨  
【摘要】:随着计算机技术和无线通信技术的飞速发展,多个机器人组成的群体系统通过协调、合作来完成原本由单个机器人无法或难以完成的工作已经成为可能。群体移动机器人系统具有丰富广泛的环境感知能力,并行执行的高工作效率,优秀稳定的鲁棒性和卓越出众的容错能力等众多单机器人难以拥有的优势,而多机器人编队问题是目前对多机器人协调合作问题进行研究的重要基础,是国内外进行多机器人研究的热门课题。 本课题的研究思路是在对于多机器人编队控制算法进行了深入的研究、讨论和理论验证之后,根据多机器人编队算法验证的需要设计、搭建并扩展了智能移动机器人平台,然后将对于多机器人编队控制算法的研究在所搭建的平台上进行了实现和验证,完成了多机器人协同编队运动的算法效果,成功地将对于多机器人编队控制算法的讨论与验证从理论层面上升到了实际层面。 本文首先在综合前人研究的基础上,提出了基于领航跟随的融合编队算法和基于群集一致性的编队算法两种多机器人编队控制算法,通过MATLAB理论仿真成功的验证了这两种编队控制算法的有效性,并针对仿真中出现的问题提出了分析和修正。 然后以“创意之星”模块化机器人套件和ICETEK-OMAP3530-Mini开发板为基础,成功搭建了智能移动机器人平台,并在平台上扩展了单目识别、双目测距、交互通信、运动控制、距离监控等一系列功能。 随后完成了移动机器人运动构型设计和运动模型的构建,设计并实现了基于MATLAB的在线仿真调试工具,顺利完成了单体机器人的跟踪及避障功能的实现工作,最后将对于多机器人编队控制算法的研究成功移植到了智能移动机器人平台上,实现了多机器人编队效果,验证了编队控制算法的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP242.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王力超;熊超;王晨毅;陆起涌;;基于竞争机制的简化双目立体视觉测距算法及系统设计[J];传感技术学报;2007年01期
2 王彦臣,凌伟,黄廉卿;基于Client/Server模式下实现大数据量文件的传输[J];光学精密工程;2003年04期
3 孙辉;张永祥;熊经武;刘晶红;权春娟;;高分辨率灰度投影算法及其在电子稳像中的应用[J];光学技术;2006年03期
4 来爽;慕德俊;;UDP协议在嵌入式系统中的应用[J];机电一体化;2008年06期
5 张朋飞,何克忠,欧阳正柱,张军宇;多功能室外智能移动机器人实验平台—THMR-V[J];机器人;2002年02期
6 孙振平,安向京,贺汉根;CITAVT-IV——视觉导航的自主车[J];机器人;2002年02期
7 贾秋玲;闫建国;王新民;;基于势函数的多机器人系统的编队控制[J];机器人;2006年02期
8 周明,孙茂相,尹朝万,王艳红;多移动机器人分布式智能避撞规划系统[J];机器人;1999年02期
9 ;Multiagent flocking with formation in a constrained environment[J];Journal of Control Theory and Applications;2010年02期
10 陈卫东,席裕庚,顾冬雷,董胜龙;一个面向复杂任务的多机器人分布式协调系统[J];控制理论与应用;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴东晖;智能移动机器人的视觉导航技术[D];浙江大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程磊,王永骥;基于4D/RCS的多移动机器人Hierarchy-Agent协调控制系统[J];兵工自动化;2005年04期
2 秦元庆;孙德宝;王芳;;基于门限偶极子模型的多移动机器人路径规划[J];兵工自动化;2007年02期
3 黄岩;吴军;刘春明;李兆斌;;自主车辆发展概况及关键技术[J];兵工自动化;2010年11期
4 冯波;沈晓红;;室外移动机器人遥控系统的设计与实现[J];北京工商大学学报(自然科学版);2009年04期
5 雷艳敏;冯志彬;宋继红;;基于行为的多机器人编队控制的仿真研究[J];长春大学学报;2008年08期
6 黄风山;岳彦芳;;光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正[J];传感技术学报;2007年11期
7 李少伟;王晴;黄桂平;;一种具有双目立体量测功能工业内窥镜的设计与系统集成[J];测绘工程;2012年01期
8 王艳;金晶;黄晨;;多移动机器人编队算法研究与实验验证[J];电气电子教学学报;2011年05期
9 孙辉;熊经武;赵红颖;;电子稳像技术在船载电视监视系统中的应用[J];光电工程;2008年02期
10 余伶俐;蔡自兴;刘晓莹;高平安;;均分点蚁群算法在群集机器人任务规划中的应用与研究[J];高技术通讯;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗小元;刘丹;;基于势函数的多智能体群集与避障[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 苗宇;程荫杭;张超;;室外自主轮式移动机器人的发展及关键技术[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
3 ;Teleoperation System For Multiple Mobile Robots[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
4 Shigeru Yamamoto;;Distributed Connectivity Control in A Dynamic Network[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
5 吴树锋;傅卫平;;多色彩空间阈值分割道路区域提取算法[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
6 韩月玲;朱丹;王玉良;杨光宇;;一种基于灰度投影的实时电子稳像方法[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
7 任锐;王晓丽;周浔;;基于势函数的多智能体编队控制[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
8 李克强;郭磊;王建强;刘志峰;杨志强;;基于THASV-Ⅱ的横向主动安全系统[A];第二届中国智能交通年会论文集[C];2006年
9 Simon X.Yang;Max Q.-H.Meng;;An Improved Self-Organizing Map Neural Network Approach to Path Planning of a Multi-robot System[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
10 张祺;杨宜民;;足球机器人协作关系的组织与学习[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹晓红;自动引导车运动分段控制技术研究[D];合肥工业大学;2011年
2 冯肖维;基于多传感器信息融合的移动机器人位姿计算方法研究[D];上海大学;2011年
3 韩光;面向非结构环境图像理解的算法研究[D];南京理工大学;2010年
4 蔡云飞;多机器人协作定位及系统架构研究[D];南京理工大学;2011年
5 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
6 曹红玉;基于信息融合的移动机器人定位与地图创建技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 林广宇;基于嵌入式技术的车载图像监控系统研究[D];长安大学;2009年
8 李鹏海;基于计算机视觉的移动外设BCI控制新技术研究[D];天津大学;2011年
9 李荣华;面向机器人跟踪的视觉注意模型与应用研究[D];大连理工大学;2011年
10 杨帆;多移动机器人编队控制与协作运输研究[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 王博;全景视觉智能移动机器人固有环境定位[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王良军;智能移动机器人控制系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 黄伟;基于SOPC视觉导航系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 隋岩;智能移动机器人路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘啸森;基于MC9S12DG128的智能模型车系统设计与仿真研究[D];大连理工大学;2010年
8 付可展;高铁安全监测系统的设计与开发[D];大连理工大学;2010年
9 包琳;大连海洋大学网络型多媒体教室的设计及相关通信协议的研究[D];大连海事大学;2010年
10 王培勋;基于子地图连接的机器人同时定位与地图构建研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵红颖,熊经武;获取动态图像位移矢量的灰度投影算法的应用[J];光电工程;2001年03期
2 任明,邱炳森;非接触式IC卡智能消费系统的设计[J];光学精密工程;2000年04期
3 石桂芬,方华京;基于相邻矩阵的多机器人编队容错控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年03期
4 田涛,邓兵,潘俊民;基于景物散焦图像的距离测量[J];计算机研究与发展;2001年02期
5 艾海舟,张朋飞,何克忠,江潍,张军宇;室外移动机器人的视觉临场感系统[J];机器人;2000年01期
6 景兴建,王越超;一种基于理性遗传算法(RGA)的协调运动行为合成算法[J];机器人;2002年01期
7 贾秋玲;闫建国;王新民;;基于势函数的多机器人系统的编队控制[J];机器人;2006年02期
8 徐奕,周军,周源华;立体视觉匹配技术[J];计算机工程与应用;2003年15期
9 林丕源,肖德琴,林毅申;基于DirectX对象和Winsock控件的局域网上的实时声音传播[J];计算机工程;2002年09期
10 王修军,单宝森,李玉萍;多媒体网络实时监控平台中网络通信机制的研究与实现[J];计算机工程;2002年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵国万,刘玉芹;基于牛顿迭代法的移动机器人编队算法[J];计算机仿真;2004年12期
2 陈宁,王永骥,程磊;基于多智能体通讯机制的多机器人编队系统[J];计算机工程与应用;2005年03期
3 谌海燕;曾建潮;;基于PSO的多机器人编队控制[J];太原科技大学学报;2009年05期
4 石桂芬,方华京;基于相邻矩阵的多机器人编队容错控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年03期
5 张峰;王金超;陈雪波;;机器人队形控制中的二叉树方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
6 王银涛;严卫生;闫伟;;多智能体信息一致性在机器人编队控制中的应用[J];火力与指挥控制;2010年10期
7 俞辉;王永骥;徐建省;;非完整移动机器人编队的滑模控制[J];机器人;2006年04期
8 程磊,王永骥,朱全民;基于通信的多移动机器人编队控制系统[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年11期
9 孟宪松;徐宏根;张铭钧;刘建华;;基于分解策略的多机器人编队控制方法[J];哈尔滨工程大学学报;2006年02期
10 柳林;刘斐;季秀才;卢惠民;海丹;郑志强;;全向移动机器人编队分布式控制研究[J];机器人;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭力;李超;赵龙;谈金东;;基于移动传感网络模型的多机器人编队控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 曹倩;王库;魏玉虎;;基于RFID辅助定位的智能移动机器人视觉导航研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
3 高庆吉;孙沫丽;司夏岩;罗其俊;;一种基于视觉信息的非结构化道路检测算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
4 鲍炜;彭木根;王文博;;TD-SCDMA系统上行接入控制算法研究[A];2004’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2004年
5 吕强;王珂珂;王国胜;;基于两轮自平衡机器人的LQR控制器设计与实现[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
6 贺惠农;陈章位;;多台同步振动控制理论与应用[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 邱士浩;芮丰;胡大邦;胡军;;PID,Fuzzy及Fuzzy-PID三种控制算法在液压同步系统中应用比较[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
8 李振华;;控制系统误差的降低[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
9 亢岚;张江;代公侠;;百米重轨冷床同步控制[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
10 林剑;赵雁南;贾培发;王家廞;;一种柔顺控制算法的研究[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 浩子 摘编;中国新式机器人一瞥[N];电脑报;2001年
2 殷积策 郭西京;机器人:模拟人类 仿真乱真[N];深圳商报;2001年
3 ;选择合适的数据挖掘算法[N];计算机世界;2007年
4 王峻;进军国内市场 三菱发布全高清家庭影院投影机[N];电子资讯时报;2007年
5 杨浦东;智能温室保障市民“菜蓝子”[N];上海科技报;2008年
6 曹霁阳;“空中机器人”核心技术被攻克[N];大众科技报;2009年
7 中国科学院电工研究所博士 唐晓泉;MCU成为现代汽车技术核心部件[N];中国电子报;2005年
8 曹银康 任瑞恩;浙江与俄罗斯科技合作领域广[N];中国化工报;2002年
9 中国机械工业联合会副会长、中国汽车工程学会理事长 张小虞;根本出路在于进行汽车电子化[N];中国汽车报;2003年
10 中冶连铸专家组;连续铸钢新技术问答[N];中国冶金报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘爽;多机器人编队的运动规则[D];中国科学技术大学;2010年
2 刘磊;多移动机器人编队及协调控制研究[D];华中科技大学;2009年
3 龙晓林;基于网络模型的多机器人系统研究[D];浙江大学;2007年
4 秦元庆;多移动机器人系统运动控制研究[D];华中科技大学;2007年
5 蒋荣欣;多机器人编队导航若干关键技术研究[D];浙江大学;2008年
6 石杏喜;面向智能移动机器人的定位技术研究[D];南京理工大学;2010年
7 刘佰龙;群集智能理论及其在多机器人系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 谢文龙;机器人系统运动规划与协调的研究[D];上海交通大学;2008年
9 陈剑;多机器人编队与阵型控制的设计一种融合RH进LF的方法[D];中国科学技术大学;2009年
10 孟宪松;多水下机器人系统合作与协调技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄晨;多机器人编队控制算法的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 胡玮韬;多机器人编队及运动控制研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 王聪颖;障碍环境中的多机器人编队研究[D];浙江大学;2010年
4 张明中;基于粒子群优化算法的多机器人编队控制技术[D];中南大学;2011年
5 刘欢;虚拟仿真环境研究及在机器人编队控制中的应用[D];华南理工大学;2011年
6 刘显荣;多机器人协作定位技术及在机器人编队中的应用[D];华南理工大学;2011年
7 王兢;水下机器人编队系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
8 雷斌;动态环境下多移动机器人路径规划研究[D];武汉理工大学;2006年
9 闫林;基于JAVA的多机器人协作仿真与监控系统研究[D];大连理工大学;2006年
10 徐宏根;多水下机器人编队协调问题研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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