多机器人路径规划与任务分配算法研究.pdf

多机器人路径规划与任务分配算法研究.pdf

  1. 1、本文档共87页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

多机器人路径规划与任务分配算法研究

摘要

随着机器人技术的不断发展,机器人已经应用在各个领域,所从事的工作日益复

杂,单个机器人已逐渐无法胜任某些工作,因此对于多机器人系统的研究成为一大热

点,多机器人系统的研究面临着许多困难与挑战,路径规划与任务分配问题就是其中

两个重点。因此,本文从路径规划、编队控制、任务分配三方面对其展开研究。

传统A*算法在规划路径时并未考虑到机器人的尺寸,规划出的路径存在安全问题,

本文引入了机器人尺寸约束的概念,使得规划所得路径更加安全,并且设计了新的评

价函数,结合动态权重,用来提高算法的寻路效率,通过实验证明了改进的A*算法在

一定程度上提高了算法的有哪些信誉好的足球投注网站效率,也增强了算法的寻优能力。另外为动态窗口法设

计了新的速度评价函数,将障碍物的数量作为新的指标添加到速度评价函数中,使得

动态窗口法在遇到密集障碍物区域时容易绕行的问题得到了改善。

然后结合上述两种算法提出了一种混合路径规划算法,混合算法弥补了单一算法

的不足,另外为了解决多机器人路径规划的协调避碰问题,在优先级法的基础上设计

了冲突消减策略,与混合路径规划算法结合,完成了多机器人路径规划,在MATLAB

中进行了实验仿真,并在gazebo中搭建了三维仿真环境,实验证明混合路径规划算法

同时具备了全局规划能力以及局部避障能力,可以应对复杂环境,同时也验证了冲突

消减策略的有效性。

将领航跟随法与动态窗口法结合,分别为领航者与跟随者设计评价函数,并且设

计了队形变换策略,实现了编队避障,另外,使用混合路径规划算法为领航者进行路

径规划,在复杂环境中实现了编队混合路径规划。

最后选取灰狼优化算法作为任务分配方法,将混沌理论引入到算法的种群初始化

中,使得初始种群分布更加均匀,然后设计了基于动态指数的非线性收敛因子,使算

法的探索和开发能力达到一定的平衡,并选取了八种测试函数对改进灰狼优化算法的

性能进行了测试,使用改进灰狼优化算法进行任务分配,实验证明算法可以很好的解

决设定场景下的任务分配问题,并在此基础上,结合混合路径规划算法进行了物资运

输实验仿真。

关键词:移动机器人;路径规划;编队控制;任务分配;灰狼优化算法

多机器人路径规划与任务分配算法研究

Abstract

Withthecontinuousdevelopmentofrobottechnology,robotshavebeenappliedin

variousfields,andthetaskstheyundertakearebecomingincreasinglycomplex.Singlerobot

havegraduallybecomeinadequateforcertaintasks,makingresearchonmulti-robotsystemsa

majorfocus.Theresearchonmulti-robotsystemsfacesmanydifficultiesandchallenges,with

pathplanningandtaskallocationproblemsbeingtwokeyaspects.Therefore,thispaper

conductedresearchfromthreeaspects:pathplanning,formationcontrol,andtaskallocation.

ThetraditionalA*algorithmdidnottakeintoaccountthesizeoftherobotwhen

planningpaths,resultinginsafetyconcernsintheplannedpaths.Thispaperintroducesthe

conceptofrobotsizec

文档评论(0)

n1u1 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档