[发明专利]一种水下多足机器人系统的多足协同控制方法

摘要

一种水下多足机器人系统多足协同控制方法，属于水下多足机器人协同控制技术领域。本发明是为了解决多足机器人受处理器运算速度和信号传输路径的影响，不同机械足之间存在通讯延迟的问题。本发明引入一种对数形式的障碍李雅普诺夫函数使得系统的轨迹跟踪误差始终满足设定的误差限制要求；仅要求不同机械足之间的通讯拓扑为有向图，只有部分跟随者可以获得领航者的信息即可，避免了信息全局可知带来的通讯负担；选用输入信号源作为虚拟领航者使得领航者的更改更加灵活，满足机器人对于运动灵活性的要求。本发明适用于水下多足机器人的协同运动控制。

主权项

1.一种水下多足机器人系统的多足协同控制方法，其特征在于，该方法的具体步骤包括：步骤一、建立水下多足机器人所有机械足的动力学模型；获得水下多足机器人控制系统；步骤二、建立步骤一所述的水下多足机器人系统中各机械足之间的通讯关系有向拓扑结构图；所述有向拓扑结构图的根节点为领航者，其他每个节点为一个机械足,领航者为控制信号源，一个机械足为一个跟随者；步骤三、利用分布式观测器和步骤二所述的有向拓扑结构图对所有节点获得的领航者状态信息进行估计，获得领航者的状态信息；步骤四、采用障碍李雅普诺夫函数对步骤三获得的领航者的状态信息进行误差约束；将误差变量限定在规定范围内；步骤五、利用神经网络技术对水下多足机器人系统中的非线性不确定性进行处理；实现对未知参数进行估计；步骤六、根据步骤四所述的误差约束和步骤五所述的非线性不确定性的处理，获得水下多足机器人控制系统的自适应控制律，实现对水下多足机器人系统的多足协同控制。