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網絡化機器人群編隊的分布式協調控制

時間:2019-04-22 13:31來源:畢業論文
本文提出了一種適用于多機器人作戰編隊的基于航標示蹤的協同控制策略,并對多機器人體系的設計制定出總體設計方案,并且針對其中的機械結構、控制系統、運動模型與算法、網絡

   摘要進入21世紀以來,軍事變革不斷深化,以無人機為典型的無人化作戰平臺開始在戰爭舞臺上大顯身手。而由于多機器人作戰體系具有數量、協同、情報、速度等方面的優勢,該領域將成為發展的重點。本論文旨在研制一種通過無線網絡進行通信的多機器人體系,在多種傳感器配合下,實現協同控制和編隊保持。本次課題所涉及的多機器人系統,由3臺獨立的機器人組成,基于無線網絡進行集中式控制,并且能通過GPS 信號自行進行編隊保持和協同配合。lf0042
    本文提出了一種適用于多機器人作戰編隊的基于航標示蹤的協同控制策略,并對多機器人體系的設計制定出總體設計方案,并且針對其中的機械結構、控制系統、運動模型與算法、網絡架構等進行詳細的設計和分析。
    關鍵詞  多移動機器人  無線網絡  編隊控制
   Abstract
   In the 21st century, with the deepening in the revolution in military affairs, typical UAV unmanned combat platforms began to show their talents on the stage of the war. And because the multi-robot system has the advantage of the number of operations, coordination, intelligence, speed and other aspects of this area ,it will be the focus to be developed. This paper aims to develop a multi-robot system based on wireless network, combined with a variety of sensors, control and achieve synergies to maintain formation. Multi-robot systems involved in this issue, by the three independent robots, centralized control based on Wi-Fi, and GPS signals through its own fleet and maintaining synergies. 源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live
    This paper presents a multi-tracer beacon based robot combat formations and cooperative control method. Design and develop a multi-robot system ,and analysis the mechanical structure, control systems, motion models and algorithms, network architecture, etc.
   Keywords  Multiple robot  Formation Control  Wireless network
目次
1緒論1
1.1研究背景及意義1
1.2多移動機器人體系發展現狀1
1.3多作戰機器人體系發展趨勢2
1.4本課題研究目的與內容3
2作戰編隊與協同控制策略5
2.1數學模型分析5
2.2基于航標示蹤法的編隊運動策略6
3機器人模塊組建與實現7
3.1多移動機器人單體結構設計7
3.2多機器人硬件實現9
4無線通信網絡設計13
4.1無線網絡控制原理13
4.2無線網絡框架15
5多機器人體系控制系統設計19
5.1多機器人節點協同控制分解19
5.2上位機軟件控制設計21
6控制系統軟件設計及基礎實驗24
6.1衛星定位實驗24
6.2機器人無線控制實驗27
參考文獻32
附錄A上位機程序關鍵模塊34
附錄B下位機程序關鍵模塊35
1  緒論
1.1  研究背景及意義
    作為一種多學科交叉而形成的研究領域,機器人研究隨著信息技術、人工智能理論、控制理論和傳感其技術的不斷發展而邁進了全新的階段。機器人學研究的對象經從以往結構簡單、功能單一的機器人,發展到面向復雜任務,能夠協同配合的機器人的更高層次。機器人的服務領域也從單純的示教延伸到了到各種服務業、軍事偵查、航空航天等領域。而在機器人應用發展的過程中,又為機器人學提出了更多的挑戰和要求。多機器人學就是人們在解決這類挑戰的過程中逐漸發展起來的[1]。
源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live

    進入21世紀以來,軍事變革不斷深化,以無人機、無人車為典型的無人化作戰平臺開始在戰爭舞臺上大顯身手。為了降低士兵在危險的戰場環境中的危險,軍用機器人不斷出現[2]。誘餌機器人可通過制造假象迷惑敵方;偵查機器人可以代替士兵深入危險區域進行偵查,實時傳回第一線的戰場信息;無人車可以源源不斷將作戰物資輸送到位;排雷機器人可以代替士兵檢查和清楚可疑爆炸物;無人機可以全天候、低成本進行偵查工作并出其不意地發動進攻[3]、[4]……機器人在未來的戰場上勢必會發揮巨大的作用。 網絡化機器人群編隊的分布式協調控制:http://www.aftnzs.live/jixie/20190422/32483.html
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