實(shí)現(xiàn)字母拼寫(xiě)的群體機(jī)器人的協(xié)作方法研究.pdf

1、字母拼寫(xiě)(PatternFormation)問(wèn)題作為群體機(jī)器人領(lǐng)域的經(jīng)典問(wèn)題,能夠?yàn)榘ㄈ后w機(jī)器人協(xié)作、通訊、學(xué)習(xí)等多方面內(nèi)容提供研究環(huán)境。這其中,群體機(jī)器人協(xié)作方法的研究則是群體機(jī)器人研究領(lǐng)域的最重要的研究?jī)?nèi)容,它是群體機(jī)器人完成任務(wù)的基礎(chǔ),決定了最終任務(wù)完成的成功與否和好壞程度。通過(guò)大量的研究現(xiàn)狀分析與調(diào)查,目前存在的主要協(xié)作算法,均能使群體機(jī)器人順利的完成任務(wù),但其問(wèn)題求解大多并非最優(yōu)解。本文基于一群無(wú)中心,同構(gòu)并且簡(jiǎn)單的機(jī)器人個(gè)

2、體構(gòu)成的群體機(jī)器人系統(tǒng),提出了一種基于市場(chǎng)機(jī)制的分布式雙向拍賣(mài)協(xié)作算法,解決群體機(jī)器人字母拼寫(xiě)問(wèn)題。這種新穎的協(xié)作算法在經(jīng)典拍賣(mài)方法的基礎(chǔ)上,設(shè)定由單個(gè)機(jī)器人同時(shí)擔(dān)任拍賣(mài)師和競(jìng)拍者兩種角色的新思路,創(chuàng)新性的提出了由正向拍賣(mài),逆向拍賣(mài)和迭代拍賣(mài)組成整個(gè)拍賣(mài)過(guò)程的拍賣(mài)機(jī)制,這使得整個(gè)群體機(jī)器人系統(tǒng)具有了完全分布式特性,并求出了字母拼寫(xiě)問(wèn)題的最優(yōu)解。本文依據(jù)群體機(jī)器人的同構(gòu)性和簡(jiǎn)單性等特點(diǎn),模仿機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng),傳感,通訊等功能,設(shè)計(jì)完成了一

3、款群體機(jī)器人系統(tǒng)仿真器,并在其上運(yùn)用雙向拍賣(mài)算法完成大量的字母拼寫(xiě)仿真實(shí)驗(yàn),以及其他算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)群體機(jī)器人雙向拍賣(mài)協(xié)作算法過(guò)程及其核心思想的分析以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)測(cè),本文得出以下結(jié)論:1)群體機(jī)器人雙向拍賣(mài)協(xié)作算法是一種新穎的基于市場(chǎng)機(jī)制的群體機(jī)器人協(xié)作算法,因其完全分布式的特性,使它具有良好的擴(kuò)展性和魯棒性,高度自組織性,以及可并行運(yùn)行等特點(diǎn)。2)對(duì)于同一規(guī)模的任務(wù),隨著機(jī)器人數(shù)目的不斷增大,群體機(jī)器人雙向拍賣(mài)協(xié)作算法使得群體