32、移动机器人组的分散控制与轨迹优化

移动机器人组的分散控制与轨迹优化

在当今科技飞速发展的时代，移动机器人在各个领域的应用越来越广泛。本文将探讨移动机器人组的分散控制以及在干扰源环境下的轨迹优化方法，这些方法对于提高机器人组的工作效率和安全性具有重要意义。

移动机器人组的分散控制

分散控制方法在协调移动机器人组（MRM）的行动方面具有显著的技术和经济优势。与现有的集中控制方法以及可能的无自训练分散控制方法相比，它能够最小化解决MRM组任务的时间，并减少任务期间MRM的故障。

这种优势是通过优化每一个具体情况下相互作用的站点和MRM的配对选择来实现的。这一选择基于系统所有元素的当前特征以及每个元素之前所有交互的历史记录。

自动充电/加油是这种交互的一个重要案例，包括无人机（UAV）在静止和非静止条件下的充电/加油。一个给定规模的ORS组可以在特定地理区域内长时间完全自主运行。该区域内各个自主充电站的位置取决于该区域的形状、大小、面积以及MRM组在该区域的指定/可能运行模式。

将这种分散控制方法应用于分布式电网（包括一组移动机器人对象及其充电站）时，与现有方法相比，它可以显著延长整个MRM组在特定区域的自主运行时间。例如，当一组无人机进行一次性作业（如对不间断基础设施对象进行单次勘测）时，可能不需要使用整个充电站网络，而只需要一个或最多两个充电站。同时，与一名操作员手动为一架无人机充电相比，充电过程所需的时间至少减少了5倍；与一名操作员手动为两架或更多无人机充电相比，至少减少了10倍。当一个包含数十个元素的MRM组工作时，充电时间可以减少至少两个数量级，并且可以显著节省日常人力劳动。

分散控制MRM与对接站之间交互的特性，使得该方法在操作员工作不可能、不安全或