一种任意队形的群移动机器人密度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种任意队形的群移动机器人密度控制方法，属于移动多机器人技术邻域。包括移动机器人的聚群、设定群移动机器人的前进目标点、机器人群移动调整；直到到达目标位置。本发明专利技术通过拥挤因子调节机器人过于分散的问题，通过可压缩范围的机器人弹簧模型调节机器人过于拥挤或与障碍物之间过于接近易发生碰撞的安全距离，群移动机器人的队形不固定，使得群移动机器人的通讯和感知范围得以有效保障，克服了单个机器人易发生掉队的现象。采用本发明专利技术的方法，使得群移动机器人具有自动化程度高，机器人密度可控，可根据运动环境进行任意队形组合，从而保证了未知环境下群移动机器人的密度等特点。

【技术实现步骤摘要】
技术邻域本专利技术涉及一种任意队形的移动群机器人密度控制方法，属于移动多机器人技术 邻域中的队形控制

技术介绍
群移动群机器人系统是由数量众多的微小型移动机器人组成的，适合于侦察、救 援等协作邻域的应用。如何有效组织数量众多的微小型机器人协同工作是群移动群机器人 系统一个重要的课题。在完成任务的过程中，为了有效控制移动机器人之间的间距，以保证 机器人群体的通讯覆盖范围和感知覆盖范围，要求机器人之间不至过于分散，同时，又不至 于过度拥挤而造成碰撞，这是微小型移动群机器人系统应用的基础问题之一。目前，基于多 机器人的队形控制问题主要是特定的刚性几何形状而进行的。此类方法存在的问题是队 形不具备动态调整的能力，灵活性差，在未知环境中的适应性能力不强，移动机器人的密度 不进行专门控制等，造成通讯可能中断或感知范围得不到保障。
技术实现思路
本专利技术解决了移动机器人进行过程中机器人密度保持问题，解决了传统多机器人 队形控制方法在先进过程中机器人密度控制与队形变换冲突的问题，同时，改善了传统方 法对未知环境的适应性。该，其实现步骤如下步骤一、移动机器人的聚群移动机器人检测附近的机器人，统计其感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种任意队形的群移动机器人密度控制方法，其特征在于：实现步骤如下：步骤一、移动机器人的聚群：移动机器人检测附近的机器人，统计其感知邻域内的伙伴数目及分布方位，并向机器人数量较多的方位作为移动方向前进一步，反复执行此过程直到机器人聚群；步骤二、设定群移动机器人的前进目标点，在各机器人上根据机器人与目标点之间的距离关系施加一个目标对机器人的目标吸引虚拟力；如果移动机器人之间距离小于预设值或当障碍物在其排斥范围内时，在机器人上再施加一个虚拟排斥合力，机器人在行进过程中，每一步移动步长根据目标吸引虚拟力、虚拟排斥合力和拥挤因子的变化而变化；步骤三、移动机器人群的密度发生变化时，如果移动机器人之间相对位...

【技术特征摘要】
1.一种任意队形的群移动机器人密度控制方法，其特征在于实现步骤如下 步骤一、移动机器人的聚群移动机器人检测附近的机器人，统计其感知邻域内的伙伴数目及分布方位，并向机器人数量较多的方位作为移动方向前进一步，反复执行此过程直 到机器人聚群；步骤二、设定群移动机器人的前进目标点，在各机器人上根据机器人与目标点之间的 距离关系施加一个目标对机器人的目标吸引虚拟力；如果移动机器人之间距离小于预设值 或当障碍物在其排斥范围内时，在机器人上再施加一个虚拟排斥合力，机器人在行进过程 中，每一步移动步长根据目标吸引虚拟力、虚拟排斥合力和拥挤因子的变化而变化；步骤三、移动机器人群的密度发生变化时，如果移动机器人之间相对位置处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋萍，李科杰，漆光平，陈昌，康晓，韩惠婕，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]