具有速度、加速度约束的机器人编队避障控制

作者：张志伟; 滕英元^*; 杨慧欣; 倪智宇

来源：控制理论与应用, 2020, 37(06): 1388-1396.

• 编队避障控制
• “航标”引导
• 速度、加速度约束
• 惩罚因子

针对轮式移动机器人的编队避障问题,提出了一种改进的控制算法,能够有效实现避免碰撞和规避障碍.首先,建立多机器人不同控制增益的全员"航标"引导的非线性循环追踪控制编队,当编队过程某成员监测执行功能失效(但仍能运行)时,可对非失效机器人进行系统降级重组,并继续执行任务且避免机器人之间发生碰撞;再通过引入速度和加速度约束,以满足轮式移动机器人控制接口及保护电机的需要,从而保证控制算法的稳定与收敛;最后,通过引入惩罚因子对该控制算法进行改进,使编队成功规避障碍物并进行最短路径规划.结果表明,改进的控制算法增加了多机器人编队的鲁棒性、提高了抗干扰能力及编队恢复执行任务的可靠性,更有效地实现了编队避障控制.

• 单位
  沈阳航空航天大学; 航空宇航学院