【技术实现步骤摘要】
一种状态受限的多机器人系统协同控制方法及系统
本专利技术涉及平面内多机器人系统的协同控制
，尤其涉及一种状态受限的多机器人系统协同控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。多机器人系统是近年来发展起来的新兴复杂系统科学，多机器人系统的协同控制问题涉及物理学、社会科学、计算机科学和控制工程等的综合性交叉学科，而且由于其潜在应用领域的广泛性，多机器人系统的群体协同控制问题吸引了众多科研工作者的关注。由于多机器人系统的功能和优势，系统中多机器人的协同合作能够完成以往单个个体所不能完成的任务，并且对于单个个体所能够完成的任务起到“1+1>2”的作用。多机器人系统群体运动行为中个体间的协同使得整个系统完成单个个体所不能完成的复杂任务，以及具备单个个体所不具备的优势。在军事领域，多无人机编队飞行、多导弹集群饱和打击的应用，可以有效提高打击目标效率，降低人员伤亡，提高军事作战智能化水平；在工业领域，多机械臂协同作业可大幅提升工业生产效率，同时也提高了...
【技术保护点】
1.一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，包括：/n确定多机器人系统运动模型，以及机器人状态约束条件；/n设置m个虚拟领导者机器人，并将m个领导者的状态与机器人状态受限的条件相关联；/n设计机器人控制律，控制剩余机器人进入到由m个领导者组成的凸包内，实现所有实体机器人的状态约束。/n
【技术特征摘要】
1.一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，包括：
确定多机器人系统运动模型，以及机器人状态约束条件；
设置m个虚拟领导者机器人，并将m个领导者的状态与机器人状态受限的条件相关联；
设计机器人控制律，控制剩余机器人进入到由m个领导者组成的凸包内，实现所有实体机器人的状态约束。
2.如权利要求1所述的一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，当二维空间中机器人所有状态都受限时，假设在这n个机器人中有m个静态领导者，m＜n，他们的控制律是：
3.如权利要求2所述的一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，由m个虚拟领导者和n-m个实体机器人构成的系统通信拓扑图用有向图G来表示，其中n-m个实体机器人构成的信息拓扑图用无向图表示，拓扑图所对应的Laplacian矩阵L为：
其中，为n-m阶方阵，为(n-m)×m阶矩阵，是由围成的凸包。
4.如权利要求2所述的一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，当剩余n-m个实体机器人的控制律设置为：
时，
所有的实体机器人状态能够进入由m个虚拟领导者构成的凸包内，实现多机器人状态受限条件下的协同控制；
其中，aij(t)是邻接矩阵A的元素，pi(t)表示第i个机器人的位置信息，是常数，cj表示机器人之间相对位置约束关系，cj的取值需要根据机器人受限状态设置。
5.如权利要求1所述的一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，当二维空间中机器人部分状态受限时，设置m个虚拟领导者，他们的控制率为：
其中，虚拟领导者以设定的速度vi沿不受限制的方向运动。
6.如权利要求5所述的一种状态受限的多机器人系统协同控制方法，其特征在于，由m个虚拟领导者和n-m个实体机器人构成的系统通信拓扑图用有向图G来表示，其中n-m个实体机器人构成的信息拓扑...
【专利技术属性】
技术研发人员：马争光，朱琳，张艳芳，刘广亮，郑江花，赵永国，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。