买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国安全生产科学研究院

摘要：本发明涉及一种基于虚拟领航‑跟随者的多机器人编队控制方法，包括：建立虚拟领航‑跟随者模式的多机器人编队几何结构；基于多机器人编队几何结构建立队形结构知识库；所述队形结构知识库中包括保持每种队形所需的队形参数；在以编队队形执行轨迹跟踪任务中，跟随机器人从队形结构知识库得到的队形参数；利用具有实时估计虚拟领航机器人线速度的运动控制器，对跟随机器人的线速度和角速度进行控制，使跟随机器人与虚拟领航机器人之间的相对距离和相对方位角收敛到保持队形所需的期望相对距离和期望相对方位角。本发明能够使多机器人编队以设定的队形沿编队参考轨迹行进和队形变换。

主权项：1.一种基于虚拟领航-跟随者的多机器人编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立虚拟领航-跟随者模式的多机器人编队几何结构；其中，设定一台虚拟领航机器人在编队参考轨迹点上随队行进，编队内机器人均为跟随机器人；基于多机器人编队几何结构建立队形结构知识库；所述队形结构知识库中包括保持每种队形所需的队形参数；所述队形参数包括每个跟随机器人与虚拟领航机器人之间的期望相对距离和期望方位角；在以编队队形执行轨迹跟踪任务中，跟随机器人从队形结构知识库得到的队形参数；利用具有实时估计虚拟领航机器人线速度的运动控制器，对跟随机器人的线速度和角速度进行控制，使跟随机器人与虚拟领航机器人之间的相对距离和相对方位角收敛到保持队形所需的期望相对距离和期望相对方位角；多机器人编队的队形为采用有向无环图进行描述的可伸缩队形；每个机器人看作成一个顶点，两个机器人之间的关系看作是边；每个机器人都有唯一的ID号；其中，队形参数矩阵i∈[1,n]为机器人的ID号；为机器人i的编队形状参数；fi1为机器人i的编号，fi2为机器人i与虚拟领航机器人之间需要保持的期望距离fi3为机器人i与虚拟领航机器人之间的期望方位角具有实时估计虚拟领航机器人线速度的跟随机器人运动控制器根据跟随机器人坐标系下虚拟领航机器人的相对状态，队形参数决定的期望相对距离和期望相对方位角，以及对虚拟领航机器人线速度实时估计值，计算出跟随机器人的线速度和角速度；跟随机器人坐标系下虚拟领航机器人的相对状态方程为： 在跟随机器人坐标系OFXFYF下，虚拟领航者的极坐标表示为其中lLF＞0为虚拟领航机器人与跟随机器人之间的相对距离，为虚拟领航机器人在跟随机器人的极坐标系下的方位角；ψLF∈[-π,π为虚拟领航机器人与跟随机器人之间的相对航向角；在世界坐标系OWXWYW下，虚拟领航机器人RL的中心位置为航向角为θL∈[-π,π,跟随机器人RF的中心位置为航向角为θF∈[-π,π；具有实时估计虚拟领航机器人线速度的跟随机器人运动控制器的控制方程为： 其中，vF为跟随机器人的线速度，ωF为跟随机器人的角速度；γ为虚拟领航机器人线速度实时估计值；跟随机器人与虚拟领航机器人之间的相对距离lLF与期望相对距离的误差跟随机器人与虚拟领航机器人之间的相对方位角与期望相对方位角的误差参数kv＞0，kw＞0。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国安全生产科学研究院 基于虚拟领航-跟随者的多机器人编队控制方法