控制理论与应用

作者：罗家祥,许博喆,刘海明,蔡鹤,高焕丽,姚瞻楠

单位：华南理工大学自动化科学与工程学院,华南理工大学自动化科学与工程学院,华南理工大学自动化科学与工程学院,华南理工大学自动化科学与工程学院,华南理工大学自动化科学与工程学院,华南理工大学自动化科学与工程学院

关键词：集群智能; 自主机器人; 简化虚拟速度模型; 避撞

基金：广东省科技厅基金项目(2020A1515011508, 2017A040405025), 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019MS140)资助.

针对在有障碍物场地中感知范围受限的群机器人协同围捕问题, 本文首先给出了机器人个体、障碍物、目标的模型, 并用数学形式对围捕任务进行描述, 在此基础上提出了机器人个体基于简化虚拟速度和基于航向避障的自主围捕控制律. 基于简化虚拟速度模型的控制律使得机器人能自主地围捕目标同时保持与同伴的距离避免互撞;基于航向的避障方法提升了个体的避障效率, 避免斥力避障方法导致的死锁问题. 其次本文证明了在该控制律下系统的稳定性. 仿真结果表明, 该算法在有效围捕目标的同时能够高效地避开障碍物, 具有对复杂环境的适应性. 最后本文分析了与其他方法相比该算法的优点.

来源：2021年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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