路徑已知的多車(chē)式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)研究.pdf

1、近年來(lái)，機(jī)器人學(xué)的應(yīng)用逐步從單一機(jī)器人工作到多機(jī)器人協(xié)同工作，其中多車(chē)式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)是多機(jī)器人協(xié)同工作的關(guān)鍵技術(shù)。多車(chē)式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)課題的研究受到了科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，并應(yīng)用到軍事、制造業(yè)和物流等領(lǐng)域。以往的大多數(shù)研究都是在移動(dòng)機(jī)器人路徑未知的情況下，在路徑規(guī)劃的階段進(jìn)行在線或離線的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，本文探討的問(wèn)題是基于機(jī)器人移動(dòng)路徑已知時(shí)，如何進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。具體來(lái)講，本文的目的是實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生相互碰撞

2、，且需要滿足最小化任務(wù)完成時(shí)間的優(yōu)化目標(biāo)。
　　本文的研究工作如下:提出了路徑已知的多車(chē)式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)問(wèn)題的解決方案，構(gòu)造了由路徑規(guī)劃、碰撞區(qū)段計(jì)算、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、速度平滑化和中央調(diào)度執(zhí)行五個(gè)部分構(gòu)成的算法框架。本文通過(guò)數(shù)學(xué)建模將本問(wèn)題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。為了解決碰撞區(qū)段求解復(fù)雜度過(guò)高的問(wèn)題，本文受火車(chē)閉塞區(qū)間的啟發(fā)，采用分治思想降低時(shí)間復(fù)雜度。為了解決速度顛簸的問(wèn)題，本文采用了速度平滑化算法，優(yōu)化小車(chē)的運(yùn)行