分布式多机器人系统控制研究

摘要

机器人技术的发展使得机器人应用领域和范围不断扩展，人们希望机器人能完成更加复杂的作业。而这些复杂的作业，要么通过单个机器人很难完成，要么单机器人效率低下，或者使用单一的复杂机器人能完成该作业，但在设计制造难度上远远超过了完成相同作业的多个简单机器人。任务的复杂性、多样性和智能化程度对多机器人系统的研究提出了更高的要求。本文以RoboCup机器机器人足球仿真比赛为背景，基于分布式人工智能研究领域多智能体的概念，对分布式多机器人控制系统进行了研究，提出了一种控制系统结构。 分布式多移动机器人系统是由多个完全自主感知、自主决策、自主运动的机器人个体组成的。在这种系统中，个体机器人控制体系结构决定了整个系统的性能，系统性能的优劣很大程度上取决于结构是否合理。 本文通过对分布式多机器人系统的特点进行分析，提出了一种基于MAS的多机器人控制系统结构，这种控制系统模型有效地把实时感知、实时决策、实时执行预测集成起来，将系统功能和实体机器人行为统一在一起，从而使系统的程序空间与它所描述的现实空间有比较一致的对应关系，适合于多机器人系统的分析与建模。 本文对RoboCup机器人足球仿真比赛平台的工作机理进行了深入的研究，针对底层通信、实时控制的多线程编程和根据视觉信息定位等问题提出了解决方法并给出了程序代码。根据分布式多机器人系统控制模型，在RoboCup机器人足球仿真比赛平台上用Visual C++ 6.0实现了一个基本的客户端。