72、多机器人编队控制与高吞吐量 FIR 滤波器架构研究

多机器人编队控制与高吞吐量 FIR 滤波器架构研究

多机器人编队控制方案

1. 项目实施阶段分类
   项目实施阶段分为软件实施和硬件实施两类。软件实施需设计和开发多机器人环境的编队控制方案，利用机载传感器避开静态和动态障碍物，并根据任务要求形成几何形状。硬件实施则要在实时环境中实现上述方案。
2. 框架架构
   • 领导机器人模块 ：具有用户界面，用户通过代码提供命令；有任务分类模块对任务进行分类，如举物体、推物体、拉物体；还有物体识别模块，可识别球、盒子和绳子等物体。基于这两个模块的输出，形状形成决策模块做出决策，同时有避障模块用于避开环境中的障碍物，通信通过无线技术实现。
   • 跟随机器人模块 ：有两个模块，一个用于避障，另一个用于遵循领导机器人模块的命令。
   • 通信与故障处理 ：整个信息通过通信接口（使用 nRF24L01）传达给跟随机器人模块，跟随机器人模块仅与领导机器人模块通信，彼此之间无通信。若有机器人出现故障，需物理更换，无内部算法用于替换故障机器人。
3. 软件实施
   使用 Webots 机器人模拟器进行软件实施，采用 e - puck 机器人实现模型。领导机器人和跟随机器人都能避开障碍物，在 Webots 模拟器中可看到机器人在 1X1 的矩形区域内独立移动，还能看到机器人避墙、避其他机器人和避障碍物的情况。