面向复杂障碍场的多智能体系统集群避障模型

摘要

针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题,建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型.障碍体采用多边形进行几何建模,减少最小外接圆(球)描述时造成的通道变窄或堵死的概率.基于人工势能方法,给出智能体与智能体、智能体与障碍体、智能体与 目标相互作用的数学模型和求解流程:以智能体外心与多边形障碍体内心、外心、边的相互关系,确定障碍体的排斥边和排斥区域;以智能体外心、多边形障碍体边以及目标的相互关系,确定多边形障碍体的捕获边和智能体的临时目标,解决智能体被多边形障碍体边捕获的问题.仿真结果表明:不论静态目标还是动态目标,该模型都可以实现多智能体系统的集群避障控制,验证了其实用性和有效性.