机器人运动避障优化控制研究

作     者：熊俊强 代冀阳 王村松 XIONG Jun-qiang;DAI Ji-yang;WANG Cun-song

作者机构：南昌航空大学信息工程学院江西南昌330063 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61663032) 江西省自然科学基金(20151BAB207043) 南昌航空大学研究生创新专项基金(YC2015036) 江西省教育厅自然科学基金(DA201404278) 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2018年第35卷第3期

页      码：252-256,336页

摘      要：针对多机器人编队在路径规划中存在的避障和协同控制问题,对传统人工势场法进行改进优化,使得多机器人系统能够顺利通过障碍物区域,形成预期编队,并提出基于固定无向网络的一致性优化算法的控制协议,使得多机器人系统性能达到最优并满足一致性。首先建立环境和网络模型,针对多机器人编队避障中存在的局部极值和编队控制问题,改进了势场函数,同时引入回环力以及机器人间的作用力。然后根据最优控制理论,设计了三个代价函数,对多机器人系统进行优化控制,通过构建的李雅普诺夫函数,证明了多机器人系统的稳定性。通过数值仿真的结果表明,多机器人系统在复杂环境下能够有效的通过障碍物区域,避免了局部极值的问题发生,并最终达到一致,验证了一致性避障优化算法的可行性和有效性。

主 题 词：势场函数 回环力 避障 稳定性 一致性 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 081104[081104] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-9348.2018.03.055

馆 藏 号：203284896...