新型自主机器人队形与避障策略研究

本文探讨了多自主代理的字符串形成与障碍物避免问题，发表在《人工 intelligence 工具国际期刊》(International Journal on Artificial Intelligence Tools) 第22卷第1期，2013年，共计22页。作者们，来自燕山大学电气工程学院和上海交通大学电子与电气工程学院的研究者，提出了一个新颖的基于追踪控制的策略来解决这一复杂任务。 首先，他们关注的是群体中的协同行为，通过领袖-跟随者（leader-follower）策略实现字符串形成。在这个框架中，一个代理被指定为领导者，负责引导整个队列，而其他代理作为跟随者，根据领袖的行为调整自己的位置。这种方法旨在确保所有代理沿着一条无碰撞的路径移动，最终达到预定的终点。 控制目标的核心是设计一套有效的控制算法，使跟随者能够实时调整其位置，不仅保持与前一个跟随者的适当距离，还要适应环境中的障碍物。为了实现这一点，文章可能涉及了诸如避障算法、路径规划、动态协调控制等关键技术。例如，通过使用感知信息和预测模型，每个跟随者可以预测领袖的运动轨迹，并据此规划自己的路径，同时利用避障算法来避开前方的障碍物。 文章可能还讨论了不同的通信机制，因为在多代理系统中，有效的信息传递对于形成稳定的字符串结构至关重要。此外，文中可能分析了系统的鲁棒性和适应性，即在遇到不确定性和动态变化时，如何保证系统仍能维持稳定的队形并安全地导航。 最后，文章可能会展示实验结果，通过仿真或实际测试验证新方法的有效性和效率。通过这种方式，研究者展示了他们的方法在实际应用中的可行性和优势，为多自主代理在复杂环境中执行任务提供了新的理论基础和实践指导。 总结来说，这篇论文深入研究了多自主代理的群体行为控制问题，通过创新的追踪控制策略实现了字符串形成和障碍物避免，对自动化领域，特别是机器人、无人机编队控制等领域具有重要的理论价值和实践意义。