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非凸环境下基于约束控制的机器人集群算法
1
作者
曹凯
陈阳泉
+2 位作者
高嵩
党海鑫
张嘉豪
《西安工业大学学报》
CAS
2022年第3期285-298,共14页
针对传统质心维诺算法在非凸环境中划分的局限性,文中提出了一种在非凸多边形环境中机器人集群的控制方法,结合模型预测控制对机器人运动轨迹加以约束。该控制方法以障碍物边界及维诺细胞边界作为约束条件引导质心生成的位置,对每个机...
针对传统质心维诺算法在非凸环境中划分的局限性,文中提出了一种在非凸多边形环境中机器人集群的控制方法,结合模型预测控制对机器人运动轨迹加以约束。该控制方法以障碍物边界及维诺细胞边界作为约束条件引导质心生成的位置,对每个机器人自身模型进行运动学约束,控制机器人集群运动至非凸环境中的目标位置。仿真及实验结果表明:文中算法可对非凸环境进行有效划分,保障集群机器人与环境之间的安全;能够对机器人的运动轨迹做出优化,保证代价函数最优的同时使得跟踪误差最小化,约束机器人的速度的同时进一步保障机器人的运动安全,验证了文中算法的有效性。
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关键词
质心维诺算法
非凸环境
模型预测控制
机器人集群
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职称材料
题名
非凸环境下基于约束控制的机器人集群算法
1
作者
曹凯
陈阳泉
高嵩
党海鑫
张嘉豪
机构
西安工业大学机电工程学院
西安工业大学电子信息工程学院
加州大学默塞德分校工程学院
出处
《西安工业大学学报》
CAS
2022年第3期285-298,共14页
基金
陕西省国际科技合作计划项目(2019KW-014)
文摘
针对传统质心维诺算法在非凸环境中划分的局限性,文中提出了一种在非凸多边形环境中机器人集群的控制方法,结合模型预测控制对机器人运动轨迹加以约束。该控制方法以障碍物边界及维诺细胞边界作为约束条件引导质心生成的位置,对每个机器人自身模型进行运动学约束,控制机器人集群运动至非凸环境中的目标位置。仿真及实验结果表明:文中算法可对非凸环境进行有效划分,保障集群机器人与环境之间的安全;能够对机器人的运动轨迹做出优化,保证代价函数最优的同时使得跟踪误差最小化,约束机器人的速度的同时进一步保障机器人的运动安全,验证了文中算法的有效性。
关键词
质心维诺算法
非凸环境
模型预测控制
机器人集群
Keywords
centroidal voronoi tessellation
non convex environment
model predictive control
swarm robots
分类号
V43 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非凸环境下基于约束控制的机器人集群算法
曹凯
陈阳泉
高嵩
党海鑫
张嘉豪
《西安工业大学学报》
CAS
2022
0
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