基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法技术

技术编号:45093075 阅读:15 留言:0更新日期:2025-04-25 18:29
一种基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,属于多机器人路径规划和编队控制技术领域,首先使用多机器人路径规划器CL‑CBS为每个机器人规划出一个安全可行的初始路径为后面的轨迹优化问题提供初始解,然后计算出目标编队的应力矩阵得到编队路径,最后通过设计轨迹优化问题的目标函数和约束,并通过求解器进行求解来实现本发明专利技术目标。该方法通过使用轨迹优化来使得多机器人能够保持一定的编队,同时又能够安全无碰撞,以及具有动力学可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多机器人路径规划和编队控制,具体涉及一种基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法


技术介绍

1、近年来,随着科技的发展,机器人被广泛运用于各个行业中。对于工业机器人,自动化的生产线大大提高了工厂的效率;在国防领域,无人机,机器狗以及特种机器人的加入提高了作战效率。与单机器人系统相比,多机器人系统通过团队协作共同完成工作内容,比如货物运输、环境信息探测、协同围捕和巡逻等。多机器人系统展现出了诸多优势,包括更高的工作效率、更广泛的任务处理能力、更大的系统冗余性以及更出色的鲁棒性,因此备受业界关注。在多机器人系统的领域中,路径规划和编队控制是非常热门的课题。当这些系统被部署在复杂的环境中执行任务时,它们不仅要维持协调的队形,还需能够规避路径上的障碍物,这种能力对于确保多机器人系统能够顺利到达目标地点并顺利完成任务至关重要。因此,多机器人的路径规划和编队协调是确保整个系统高效运作的关键基础。

2、多机器人编队控制问题源于自然界生物的群体行为,如鸟群的集体迁徙行为,鱼群编队防御行为和蚁群集体协作觅食行为等。在机器人领域,多机器人编队是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所述步骤一的过程如下:

3.如权利要求1或2所述的基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所所述步骤二中,机器人之间的联系用无向图表示,其中为图的顶点,n为机器人的数量,ε为图的边,顶点i的邻居集合为应力{ωij}(i,j)∈是每条边上的标量权重,其中ωij=ωji,通过将目标队形隐藏在平衡应力权重中,将机器人最终收敛到目标编队,平衡应力满足,

4.如权利要求1或2所...

【技术特征摘要】

1.一种基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所述步骤一的过程如下:

3.如权利要求1或2所述的基于仿射编队与轨迹优化的多机器人路径规划方法,其特征在于,所所述步骤二中,机器人之间的联系用无向图表示,其中为图的顶点,n为机器人的数量,ε为图的边,顶点i的邻居集合为应力{ωij}(...

【专利技术属性】
技术研发人员:张家鹏黄寒黄国兴卢为党张昱张清清
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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