第
16
卷第
5
期
Vo
l. 16
No.5
控制与决策
CONTROL
AND
DECISION
2001
年
9
月
Se
pt.
2001
文章编号:
1001-0920(2001)05-0573-04
移动机器人的时间
优
队
董胜龙,陈卫东,席裕庚
〈上海交通大学自动化研究所,上海
200030)
摘 要
g
针对移动机器人的最速编队问题,结合路径规划和任务分解,提出一种分派问题的新解法和时
间最优的编队策略.该策略充分考虑了障碍物环境约束和各机器人运动时的相互影响,通过将系统整体
路径规划的复杂问题分解为独立路径规划问题和冲突协调问题来分别求解,降低了计算的复杂性,并能
实现最快编队。
关键词
g
多移动机器人,编队控制
F
路径规划
F
时间最优
中团分类号:
TP
24
文献标识码
.A
Time-optimal Formation for Mobile Robots
DONG
Sheng-Iong
,
CHEN
Wei-dong
,
XI
Yu-geng
(l
nstitute
of
Automation
, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China)
Abstract:
The
rapid formation problem of
the
mobile
robots
is studied. A kind of time optimal forma-
tion
strategy
is proposed, which is based
on
path
planning and
task
decomposition as well as
an
effective
algorithm for
assignment
problem.
The
strategy
decomposes
the
entire
systematic path-planning mis-
sion into
two
problems:
Path
planning
of
individual
robot
and
conflict coordination among
the
multiple
robots.
This
strategy
decreases
the
compute complexity and makes
the
formation rapidly. Simulation
results
show
the
effectiveness of
the
strategy.
The
proposed
strategy
is applicable
to
other
general mul-
ti-robots cooperative missions.
Key
words:
multiple
robots
, formation control,
path
pl
且
nning;
time-optimal
1
51
言
来,使得美、欧、日等发达国家对多移动机器人编队
问题投入了相当大的研究热情[卜"。
对于编队问题,文献
[2J
提出基于局部信息的分
布式算法,并证明了该算法的收敛性和鲁棒性。但是
这种算法完全依赖于给定的编队形状,对于不同的
协作任务〈甚至不同的编队形状〉则完全失效,不具
有一般意义。反应式控制(反应式学习、反应式行
为〉是研究机器人智能的一种常用方法。该方法已
近年来,多移动机器人系统的协调问题已成为
新兴的研究热点之一。而编队控制是具有典型性和
通用性的多机器人协调问题,是许多多机协调问题
的基础。通过研究开发及实用化,编队技术在工农业
生产、柔性制造、元人探险〈海洋、太空、核环境)
,特
别是在国防工业中的巨大应用前景已逐渐显现出
收稿日期.
2000-05-19;
修固日期.
2000-10-17
基金项目
s
国家自然科学基金项目
(6988950
1)
,国家
863
计划项目
(863-512-9935-02)
,中国科学院机器人学开放研究实验
室基金项目
(R
L1
99909)
作者简介
z
董胜龙
0975
一),男,陕西礼泉人,博士生,从事智能机器、多机器协作系统研究,席裕庚(1
946
一),男,上海人,教
授,博士生导师,从事预测控制、智能机器人和复杂对象控制系统等研究.