一种用于水下机器人群协同控制的通信装置与方法制造方法及图纸

技术编号:12022148 阅读:77 留言:0更新日期:2015-09-09 19:07
本发明专利技术提供一种用于水下机器人群协同控制的通信装置与方法。该通信装置包括球形换能器、水声通信模块、协调控制器、运动控制器,依次连接。球形换能器完成水声信号的发送和接收,水声通信模块完成水声信号的检测、判断与编码、数据的组包和解码,根据定义的通信协议完成数据帧的组帧和拆帧。协调控制器采用一种主从递阶结构协调控制方法,完成机器人运动路径的规划,运动控制器根据规划的运动路径完成每个机器人对期望运动路径的跟踪。该协同控制方法可以解决由于通讯范围和带宽的约束所导致的整个机器人群跟踪性能下降的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
多个水下机器人的协同控制是多机器人协调合作中的一个典型问题。多个水下机 器人的协同控制可以完成单个机器人无法完成的作业任务,显著提高任务的完成效率。虚 拟结构法和跟随领航者方法是当前主要采用的方法。虚拟结构法要求机器人以刚体上的相 应点的位置和姿态信息作为各自的跟踪目标来形成一定的队形,机器人之间存在较强的耦 合关系,无法实现灵活的队形变换。而跟随领航者方法要求控制一台机器人以一定的角度 和距离跟踪一个或者几个机器人,能够实现编队变形或队形变换,对障碍具有好的适应性, 但要求机器人间的实时通信,对角度和距离测量传感器的性能要求很高,随着距离增加通 信量急剧增大。 本专利技术提供,采用一种主从递 阶结构协调控制方法,可以根据不同的作业任务,通过协调控制器实现路径规划。将整个机 器人群在空间上分为若干簇,每簇选定一个通讯能力强的机器人作为该簇的簇长,只有簇 长之间进行通信以协调每簇行为,簇间按照刚性结构进行协调控制而簇内则按照主从模式 进行协调控制,这样就可以控制大规模的水下机器人群,有益于节省机器人之间的通信量。【专利技术内容】 本专利技术要解本文档来自技高网...
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/54/CN104898594.html" title="一种用于水下机器人群协同控制的通信装置与方法原文来自X技术">用于水下机器人群协同控制的通信装置与方法</a>

【技术保护点】
一种用于水下机器人群协同控制的通信装置,其特征在于,包括球形换能器、水声通信模块、协调控制器、运动控制器;所述球形换能器、水声通信模块、协调控制器、运动控制器依次连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁健周忠海李俊晓牟华张浩
申请(专利权)人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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