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基于Player/Stage的多机器人协调控制研究

作　者: 勒海
导　师: 曹科才
学　校: 南京邮电大学
专　业: 控制工程
关键词: 多机器人系统协调控制编队控制避撞控制 Player/Stage
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要

近年来,对多机器人系统的研究成为了机器人学的一个重要方向。相对单机器人而言,多机器人系统具有鲁棒性、稳定性、经济性等特点,这使得其应用范围逐渐扩展到各个领域。多机器人系统的研究涉及到许多问题,本文主要针对其中的编队问题和避撞问题进行分析和仿真。在编队控制方面,分析了目前几种重要的编队控制方法,并比较其优缺点；提出了一种基于位姿误差的控制策略,对控制律的稳定性进行了证明,利用Matlab对编队控制进行仿真验证。在避撞控制方面,提出了一种基于相互定位的避撞控制算法,通过旋转算法进行角度转变,利用二维变换法进行坐标变换,使得机器人通过获取相对位置信息进行避撞,利用Matlab对文中的两种避撞算法进行仿真分析。使用开源机器人仿真平台Player/Stage对多机器人协调控制进行仿真,其中详细介绍了Player/Stage平台的系统结构、工作原理、各种虚拟传感器接口的使用方法以及相关文件的建立,仿真结果显示多机器人能够有效地保持队形,通过障碍物并到达目标点,该方法可直接向真实的机器人进行移植。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章绪论  7-14
  1.1 引言  7
  1.2 多机器人系统简介  7-11
  1.3 国内外研究现状  11-13
  1.4 本文主要内容与组织结构  13-14
第二章多机器人系统编队控制研究  14-24
  2.1 引言  14
  2.2 研究现状  14-20
  2.3 稳定性分析  20-21
  2.4 Matlab仿真研究  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章多机器人系统避撞控制研究  24-33
  3.1 引言  24
  3.2 研究现状  24-27
  3.3 基于相互定位的避撞控制算法  27-30
    3.3.1 旋转算法  27-28
    3.3.2 二维变换算法  28-29
    3.3.3 相互定位算法  29-30
  3.4 Matlab仿真研究  30-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章基于Player/Stage平台的仿真研究  33-51
  4.1 引言  33
  4.2 Player/Stage简介  33-39
    4.2.1 Player介绍  33-34
    4.2.2 Player的工作方式  34
    4.2.3 Player工作平台  34-35
    4.2.4 Player总体框架及特点  35-36
    4.2.5 Client/Server通信协议  36-38
    4.2.6 Stage介绍  38-39
  4.3 仿真平台的建立  39-48
    4.3.1 几个重要的文件  40-41
    4.3.2 建立.world文件  41-44
    4.3.3 创建机器人  44-45
    4.3.4 编写.cfg文件  45-47
    4.3.5 编译代码  47-48
  4.4 多机器人协调控制仿真  48-50
  4.5 本章小结  50-51
第五章总结与展望  51-52
  5.1 总结  51
  5.2 工作展望  51-52
参考文献  52-55
附录1 攻读硕士学位期间参加的科研项目  55-56
致谢  56

基于Player/Stage的多机器人协调控制研究

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