3、自主车辆编队与运动控制及癌症热疗剂量控制

自主车辆编队与运动控制及癌症热疗剂量控制

自主车辆编队与运动控制

在车辆模型方面，目前所使用的模型往往过于简化，通常未考虑车辆间的耦合，不能完全反映车辆动力学和物理层面的实际情况。常用的单车模型（如自行车模型）虽能对车队动力学给出可接受的表示，但对于车辆链的良好运动控制，机器人模型更为合适，它能更完整地描述运动，同时考虑动力学、运动学和几何关系。在高度不确定环境和高速自动驾驶情况下，模型需能精确描述车辆动力学并实现良好控制。

新的编队建模方法

• 观察自然过程
  • 自然界中，许多生物群体的运动给我们带来了启示。例如，迁徙的鸭子会保持一定距离飞行，它们可能在寻找上升的热气流和最小的空气阻力，其运动存在有利于特定位置和速度的几何与运动学因素，以减少飞行的努力。
  • 鱼群在水中的运动也有其特点。一条鱼产生的水扰动会作为应力或吸引力传递给相邻的鱼，水中运动产生的湍流会导致浮力和水流。它们可能会利用相邻鱼产生的漩涡，这体现了环境反应和耦合传递带来的运动学和动力学特性。鱼群在三个坐标轴（x、y 和 z）上都受到位置、速度和力的约束，因此需要三维模型来描述。
  • 羊群的运动表现出弹簧 - 质量应力主要在两个轴（Ox 和 Oy）上（二维情况）。当羊群朝向墙壁移动时，后面的羊会受到制动（阻尼效应）；如果拉动一只羊，其他羊会跟随，这就是弹簧效应或“潘趣效应”。羊群具有恐惧、被动或耗散的特征，而马群似乎更具恐惧性且较少被动（可能更活跃），它们的潜伏期和间距也有所不同。
  • 狼群具有恐惧、活跃或攻击性的特征，这种攻击性特征可能会随动物间距离和数量的变化而