機(jī)器人學(xué)概論第十二講-資料下載頁(yè)
2025-04-29 12:02本頁(yè)面
【正文】 障完畢 遇到障礙物 遇到障礙物 自由 抵達(dá)搜集目標(biāo) 遇到障礙物 避障完畢 抓住搜集物 到達(dá)投遞區(qū) 31/42 多機(jī)器人搜集 ? 多機(jī)器人撿物品的任務(wù)分配 方案二：異構(gòu)算法，搜集任務(wù)被分解為搜索和收集，每個(gè)機(jī)器人參加一個(gè)子任務(wù)。 狀 態(tài) 選擇完畢 報(bào)告完畢 預(yù)定失敗 搜尋失敗 *有待搜集物 *無(wú) 待搜集物 行 為 選擇 預(yù)定 報(bào)告 *選擇子任務(wù) 選擇子任務(wù) 搜尋失敗 沒有待搜集物 漫 游 報(bào) 告 避 障 發(fā)現(xiàn)待搜集物 自 由 避障完畢 遇到障礙 搜索算法 有待搜集物 向搜集目標(biāo)運(yùn)動(dòng) 向投遞區(qū)運(yùn)動(dòng) 抓起搜集物 投 遞 選擇完畢 預(yù)定完畢 遇到障礙 遇到障礙 避障完畢 避障完畢 自由 到達(dá)投遞區(qū) 抓住搜集物 抵達(dá)搜集目標(biāo) 預(yù)定失敗 收集算法 選 擇 預(yù) 定 避障 避障 子任務(wù)切換算法 32/42 多機(jī)器人搜集 ? 多機(jī)器人撿物品仿真 鏟型機(jī)器人 待搜集物 夾型機(jī)器人 指定投遞區(qū) 33/42 多機(jī)器人搜集 ? 多機(jī)器人撿物品仿真 鏟型機(jī)器人從事收集工作的概率 夾 型機(jī)器人從事收集工作的概率 采用同構(gòu)算法的機(jī)器人效率較低。 合理的分解分配任務(wù)有助于提高異構(gòu)多機(jī)器人系統(tǒng)的工作質(zhì)量。 考慮 機(jī)器人自身的能力 ，有利于提高完成工作的效率 。 34/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 目標(biāo)描述 ? 涉及問題 一組機(jī)器人按照規(guī)定的隊(duì)形從一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置?？捎糜跈C(jī)器人協(xié)作搬運(yùn)。 ? Leader：主機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)路徑依其為參考進(jìn)行規(guī)劃 ? Follower：從機(jī)器人，跟隨 Leader按照隊(duì)形約束進(jìn)行規(guī)劃 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題 避障問題 通過狹窄空間問題 協(xié)調(diào)問題 35/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 采用 奔向目標(biāo)、保持隊(duì)形、切線避碰、隨機(jī)擾動(dòng) 4種行為實(shí)現(xiàn)隊(duì)形保持，使一組機(jī)器人按照規(guī)定的隊(duì)形從一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置。 ? 奔向目標(biāo) ：該行為使 Leader奔向目標(biāo) ? 保持隊(duì)形 ： Follower跟隨 Leader按照隊(duì)形約束進(jìn)行規(guī)劃 曹志強(qiáng)，未知環(huán)境下多機(jī)器人協(xié)調(diào)與控制的隊(duì)形問題研究，博士論文 36/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 切線避碰： 沿與障礙物的內(nèi)切線方向運(yùn)動(dòng)，以便避障。 ? 隨機(jī)擾動(dòng) ：當(dāng)機(jī)器人連續(xù)幾步不能運(yùn)動(dòng)時(shí)，加入隨機(jī)擾動(dòng)以克服死鎖。 可選運(yùn)動(dòng)方向 37/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 行為決策： C1: 發(fā)生死鎖 C2: 無(wú)障礙 C3: 與障礙物間距離偏小 C4: 已繞過靜態(tài)障礙 38/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 協(xié)調(diào)策略： 當(dāng) Leader沒有遇到障礙，但 Follower遇到障礙時(shí)， Follower不能獨(dú)立行動(dòng)。此時(shí)，如果隊(duì)形進(jìn)行適當(dāng)旋轉(zhuǎn)能夠通過障礙區(qū)域，則可以更換 Leader。 采用仲裁機(jī)制，從多個(gè)申請(qǐng)者中選出一個(gè)機(jī)器人作為新的Leader，并通知其他機(jī)器人作為 Follower。 死鎖 克服死鎖 39/42 多機(jī)器人隊(duì)形控制 ? 基于行為的隊(duì)形保持 ? 仿真： 40/42 多機(jī)器人圍捕 ? 任務(wù)描述 ? 涉及問題 一組機(jī)器人按照搜索并圍住一個(gè)特定的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。 ? Evader：主機(jī)器人，自由運(yùn)動(dòng)，速度較快 ? Hunter：從機(jī)器人，搜索并圍困 Evader，速度較慢 目標(biāo)搜索 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題 避障問題 協(xié)作問題 41/42 多機(jī)器人圍捕 ? 仿真 拉網(wǎng)策略 包圍圈策略 一臺(tái)機(jī)器人中間損壞 42/42 THANK YOU
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