引用本文:徐望宝,陈雪波.一种基于人工力矩的动态队形控制方法[J].控制理论与应用,2009,26(11):1232~1238.[点击复制]
XU Wang-bao,CHEN Xue-bo.A dynamical formation control approach based on artificial moments[J].Control Theory and Technology,2009,26(11):1232~1238.[点击复制]
一种基于人工力矩的动态队形控制方法
A dynamical formation control approach based on artificial moments
摘要点击 1968  全文点击 1356  投稿时间:2008-04-13  修订日期:2008-08-22
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DOI编号  10.7641/j.issn.1000-8152.2009.11.CCTA080337
  2009,26(11):1232-1238
中文关键词  队形控制  人工力矩  多机器人系统  避障
英文关键词  formation control  artificial moment  multi-robot systems  obstacle avoidance
基金项目  国家自然科学基金资助项目(60874017); 机器人技术与系统国家重点实验室开放研究资助项目(哈尔滨工业大学)(SKLRS200703);辽宁省“高等学校优秀人才支持计划”资助项目(2006R31); “高等学校创新团队支持计划”资助项目(2007T082).
作者单位E-mail
徐望宝* 辽宁科技大学电子与信息工程学院 xuwangbao@sina.com 
陈雪波 辽宁科技大学电子与信息工程学院  
中文摘要
      本文首先定义了距离最优对应, 给出了求距离最优对应的方法–淘汰法的模型、原理和详细步骤, 从而得到了一种确定各机器人对应节点的较优准则. 然后为了使机器人在运动过程中, 既能避开各种障碍, 又能最终得到目标队形, 定义了两种新人工力矩, 并基于人工力矩为各种机器人分别设计了运动控制器. 最后基于上述成果, 提出了一种一般性的动态队形控制方法. 该方法不但能动态地控制机器人队形, 且由于优化了机器人的对应节点, 所以优化了队形的形成时间. 仿真结果表明该方法是可行且有效的.
英文摘要
      First, the optimal correspondence of distance is defined for robots’ corresponding vertexes. For its determination, we give an elimination method, including the model, the principle and the steps of operation. Next, two new types of artificial moments are defined, based on which the robots’ motion controllers are designed to make robots avoid various obstacles and keep in a desired formation. Thus, a general approach for dynamical formation control is developed which not only makes robots dynamically realize the desired ormations, but also minimizes the time for the process of formation by optimizing robots’ corresponding vertexes. Simulation results demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.