无线网络的多机器人作战编队与协同控制
时间:2020-02-17 13:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要进入21世纪以来，军事变革不断深化，以无人机为典型的无人化作战平台开始在战争舞台上大显身手。而由于多机器人作战体系具有数量、协同、情报、速度等方面的优势，该领域将成为发展的重点。本论文旨在研制一种通过无线网络进行通信的多机器人体系，在多种传感器配合下，实现协同控制和编队保持。本次课题所涉及的多机器人系统，由3台独立的机器人组成，基于无线网络进行集中式控制，并且能通过GPS 信号自行进行编队保持和协同配合。44972 本文提出了一种适用于多机器人作战编队的基于航标示踪的协同控制策略，并对多机器人体系的设计制定出总体设计方案，并且针对其中的机械结构、控制系统、运动模型与算法、网络架构等进行详细的设计和分析。 关键词 多移动机器人 无线网络 编队控制 毕业设计说明书外文摘要 Title Multi-robot combat formation and cooperative control based on wireless network communication Abstract In the 21st century, with the deepening in the revolution in military affairs, typical UAV unmanned combat platforms began to show their talents on the stage of the war. And because the multi-robot system has the advantage of the number of operations, coordination, intelligence, speed and other aspects of this area ,it will be the focus to be developed. This paper aims to develop a multi-robot system based on wireless network, combined with a variety of sensors, control and achieve synergies to maintain formation. Multi-robot systems involved in this issue, by the three independent robots, centralized control based on Wi-Fi, and GPS signals through its own fleet and maintaining synergies. This paper presents a multi-tracer beacon based robot combat formations and cooperative control method. Design and develop a multi-robot system ,and analysis the mechanical structure, control systems, motion models and algorithms, network architecture, etc. Keywords Multiple robot Formation Control Wireless network 目 次 1 绪论 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 多移动机器人体系发展现状 1 1.3 多作战机器人体系发展趋势 2 1.4 本课题研究目的与内容 3 2 作战编队与协同控制策略 5 2.1 数学模型分析 5 2.2 基于航标示踪法的编队运动策略 6 3 机器人模块组建与实现 7 3.1 多移动机器人单体结构设计 7 3.2 多机器人硬件实现 9 4 无线通信网络设计 13 4.1 无线网络控制原理 13 4.2 无线网络框架 15 5 多机器人体系控制系统设计 19 5.1 多机器人节点协同控制分解 19 5.2 上位机软件控制设计 21 6 控制系统软件设计及基础实验 24 6.1 卫星定位实验 24 6.2 机器人无线控制实验 27 参考文献 32 附录A 上位机程序关键模块 34 附录B 下位机程序关键模块 35 1 绪论 1.1 研究背景及意义 作为一种多学科交叉而形成的研究领域，机器人研究随着信息技术、人工智能理论、控制理论和传感其技术的不断发展而迈进了全新的阶段。机器人学研究的对象经从以往结构简单、功能单一的机器人，发展到面向复杂任务，能够协同配合的机器人的更高层次。机器人的服务领域也从单纯的示教延伸到了到各种服务业、军事侦查、航空航天等领域。而在机器人应用发展的过程中，又为机器人学提出了更多的挑战和要求。多机器人学就是人们在解决这类挑战的过程中逐渐发展起来的[1]。 (责任编辑：qin) |