基于简化虚拟受力模型的群机器人多目标搜索协调控制

作者：周少武; 张鑫; 张红强; 周游; 李超逸

来源：机器人, 2016, 38(06): 641-650.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.2016.0641

• 群机器人学
• 多目标搜索
• 未知环境
• 非凸障碍物
• 虚拟受力模型
• 避碰

针对未知凸和非凸障碍物以及动态障碍物环境下群机器人多目标搜索问题,提出了一种基于简化虚拟受力分析模型的循障和避碰方法(SRSMT-SVF).对复杂环境下群机器人多目标搜索行为进行了分解并抽象出简化虚拟受力分析模型.基于此受力模型,设计了个体机器人协同搜索和漫游状态下的运动控制策略,使得机器人在搜索目标的同时能够实时避碰.通过对不同群体规模系统的仿真实验表明,本文控制方法能够使个体机器人在整个搜索过程中保持良好的避碰性能,有效地减少系统与环境之间和系统内部个体之间的碰撞冲突.相比于扩展粒子群算法(EPSO),本文方法使得搜索耗时和系统能耗至少减少了13.78%、11.96%,数值仿真结果验证了本文方法的有效性.

• 单位
  湖南科技大学; 湖南理工职业技术学院