多移动机器人协作围捕:基于势点与随机避障的未知动态环境策略

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本文探讨的是"基于势点的未知动态环境下的多移动机器人协作围捕"这一主题,由王斐、闻时光和魏巍三位学者共同完成,他们的研究发表在中国科技论文在线上。这项工作着重于解决多移动机器人在复杂、不可预知的动态环境中协同捕捉运动目标的问题。论文的背景是针对现实中的多机器人系统应用,如搜索与救援、物流配送等领域,其中不确定性因素增多,需要智能的自主决策和协作机制。 研究的核心内容包括两个关键部分。首先,他们提出了一个基于势点的夹击策略。势点是一种理论概念,通常用于描述吸引或排斥力场中的关键位置,这里被设计为多机器人协作的关键节点,旨在提高围捕效率。势点的设定遵循效率最优原则,即通过优化路径规划和动态调整,使得机器人能够有效地协同行动,形成对目标的包围和压缩。 其次,为了应对动态环境中可能遇到的随机障碍,论文提出了一种基于碰撞风险的随机避障策略。这种方法考虑了机器人的安全性和灵活性,允许它们在避免碰撞的同时保持对目标的追踪。通过融合避障、合围和抓捕行为,机器人能够在复杂环境中展现出整体的智能行为。 为了验证这些策略的有效性和鲁棒性,研究者在MRS(Multi-Robot System,多机器人系统)仿真环境下进行了模拟实验。实验结果表明,无论是在静态还是动态环境中,所提出的围捕策略都能确保多机器人团队有效地围捕运动目标,同时也展示了其在面对不确定性挑战时的适应能力。 论文的研究成果具有重要的理论价值和实际应用前景,特别是在需要大量机器人协作的领域,如无人系统、自动化生产线上,这种自主围捕策略有助于提升系统的性能和效率。此外,它还可能为未来机器人系统的设计提供新的思考视角和方法论,推动多机器人技术的发展。