[发明专利]一种有障碍物环境下多机器人群集控制方法

摘要

一种有障碍物环境下多机器人群集控制方法，实现多机器人在具有障碍物的未知环境中实现群集运动。在有障碍物的环境下能够自适应的调节群集状态，在群集运动的同时与障碍物保持安全距离。适用于实验装置，能够应用于一般移动机器人，适于应用推广。

主权项

1.一种有障碍物环境下多机器人群集控制方法，其特征在于，包括如下步骤：a)通过公式定义第i个AmigoBot机器人的位置向量r_i，x_i为第i个AmigoBot机器人在2维平面空间坐标系中X轴向的位置坐标，y_i为机器人在2维平面空间坐标系中Y轴向的位置坐标，采集环境信息，通过公式定义检测到的第j个障碍物，x_j为第j个障碍物在2维平面空间坐标系中X轴向的位置坐标，y_j为第j个障碍物在2维平面空间坐标系中Y轴向的位置坐标；b)通过公式β_ij＝r_i‑β_j计算第j个障碍物与第i个AmigoBot机器人之间的相对位置β_ij，通过公式计算用于评价机器人与障碍物之间相对位置的代价函数式中||β_ij||为第j个障碍物与第i个AmigoBot机器人之间的距离，k₀为设计参数，k₀＞0，通过公式计算第i个AmigoBot机器人检测到的所有的障碍物的代价函数式中O式第i个AmigoBot机器人检测到的所有的障碍物的集合；c)通过公式计算调节参数式中k₁为设计参数，k₁＞0，d₀为设计参数，d₀＞0；d)通过公式r_ij＝r_i‑r_j计算相邻的第i个AmigoBot机器人与第j个AmigoBot机器人之间的相对位置r_ij，通过公式计算第i个AmigoBot机器人与第j个AmigoBot机器人之间的相对位置的代价函数V_ij，式中||r_ij||为相邻的第i个AmigoBot机器人与第j个AmigoBot机器人之间的相对距离，通过公式计算第i个AmigoBot机器人的代价函数V_i，式中A为除第i个AmigoBot机器人之外的其他AmigoBot机器人的集合；e)通过公式定义第i个AmigoBot机器人在当前环境和状态下的期望位置r_i^*，其中为第i个AmigoBot机器人在2维平面空间坐标系中X轴向的期望位置坐标，为第i个AmigoBot机器人在2维平面空间坐标系中Y轴向的期望位置坐标；f)通过公式计算第i个AmigoBot机器人的期望运动方向θ_di，通过公式v_di＝k₂||r_i^*‑r_i||+log(V_i)计算i个AmigoBot机器人的期望运动速度v_di，式中k₂为设计参数，k₂＞0。