多移動機(jī)器人團(tuán)隊(duì)合作下的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、通信是多移動機(jī)器人在實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作時的關(guān)鍵因素之一。在實(shí)際應(yīng)用時往往面對的是動態(tài)、復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化的，沒有或缺乏固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的環(huán)境，在這種環(huán)境中，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)比一般的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出更好的適應(yīng)能力。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無線移動通信網(wǎng)絡(luò)，具有很強(qiáng)的抗毀性，在多機(jī)器人中利用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)能為多機(jī)器人順利合作完成任務(wù)提供保障。本文所做的研究正是基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)展開的。 本論文來源于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“未知環(huán)境中移動機(jī)器

2、人導(dǎo)航控制的理論與方法研究”(項(xiàng)目號：60234030)與國家基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“多移動體協(xié)同技術(shù)的基礎(chǔ)研究”(項(xiàng)目號：A1420060159)。研究了多機(jī)器人間通過相互合作完成任務(wù)的協(xié)調(diào)與通信機(jī)制。主要內(nèi)容如下： 1、提出了一個基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)下的多移動機(jī)器人混合式團(tuán)隊(duì)合作機(jī)制，此機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)在多個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)間實(shí)行分布式協(xié)調(diào)和一個網(wǎng)內(nèi)集中式協(xié)調(diào)。 2、對多移動機(jī)器人中的幾種典型Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行分析，比

3、較其各自的特點(diǎn)、功能和應(yīng)用環(huán)境。針對多機(jī)器人的一些運(yùn)動特性，利用ns-2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對三種典型路由協(xié)議進(jìn)行仿真和比較分析，討論了對于不同情況下適用于多移動機(jī)器人的Ad Hoc路由協(xié)議。 3、通過分析由多機(jī)器人間的相對運(yùn)動造成的不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象，改進(jìn)了DSDV路由協(xié)議。改進(jìn)后的協(xié)議是一種適合移動機(jī)器人在不連續(xù)多個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)上的路由協(xié)議－ANMR(Ad－Hoc NetworksRouting Protocol for Mob

4、ile Robots)。此協(xié)議能夠在實(shí)時變換的環(huán)境下確保機(jī)器人協(xié)調(diào)算法的執(zhí)行，解決出現(xiàn)的在多個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中由于機(jī)器人的移動造成的網(wǎng)絡(luò)合并和分裂現(xiàn)象，能保證多機(jī)器人在合作完成任務(wù)時對信息交互實(shí)時性較高的需要。 4、多移動機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在室內(nèi)環(huán)境中執(zhí)行尋找特征目標(biāo)的任務(wù)。發(fā)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)后，通過Ad Hoc網(wǎng)問相對分布式協(xié)調(diào)與一個網(wǎng)內(nèi)集中式協(xié)調(diào)的機(jī)制，同一個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)按個人或隊(duì)長分配的計(jì)劃朝各自預(yù)定目標(biāo)前進(jìn)。在機(jī)器人的運(yùn)動過