11、多机器人使用测距传感器跟踪移动目标的初步成果

多机器人使用测距传感器跟踪移动目标的初步成果

1. 引言

在城市搜索和救援场景中，人类急救人员常常面临危险环境，生命安全受到威胁。配备各种传感器的机器人团队可以部署在这样的环境中，用于跟踪消防员等紧急救援人员，从而降低人类生命风险。本文探讨了在烟雾弥漫、高温的环境中，使用仅测距传感器跟踪移动目标以及协调机器人团队的技术。通过一系列模拟示例，确定了跟踪和协作控制算法的特定优势。

在时间紧迫的紧急情况下，烟雾、黑暗和杂乱的环境会阻碍急救人员的行动。机器人团队可以通过提供环境危险反馈和跟踪环境中的人类来提供帮助，例如创建和维护通信网络以及跟踪应急响应人员的位置。

在近乎理想、无杂乱的环境中，使用单个机器人跟踪移动目标已经是一个已解决的问题。然而，障碍物密集的环境会对机器人的跟踪能力施加限制。由于速度和效率至关重要，使用多个机器人变得很有必要。为了实现更高的跟踪精度，机器人团队的合理协调非常重要。本文将探讨跟踪移动目标和协调机器人团队以提高跟踪精度这两个相互关联的问题。

为了执行跟踪任务，机器人团队需要能够提供足够信息以帮助定位人类的传感器。相机、声纳等常用传感器在烟雾、黑暗和碎片存在的情况下，无法提供必要的鲁棒性和准确性。因此，无线电成为解决此问题的理想选择，基于无线电的传感器即使在浓烟和碎片存在的情况下也能提供可靠的测量。本文的研究结果主要集中在使用无线电测距传感器跟踪移动目标。

本文提出的跟踪和协调算法通过一系列模拟实验进行了验证。团队协调实验使用了一个由四个机器人组成的团队，仅根据楼层地图和机器人位置估计，机器人团队就能可靠地跟踪移动目标。

2. 相关工作

机器人研究人员已经研究了多机器人在城市搜