一种可编程的群机器人自主成形方法

针对用户给定的二维目标构形任务,提出了一种“分层规划、分层填充”的群机器人自主成形策略,以期将群体系统的全局行为转化为当前构型体内边缘层机器人个体的局部行为;在此分层成形策略基础上设计了一种包含预处理、边缘层运动链规划和链内分层填充三阶段的群机器人层式成形方法。最后研制了一种晶格式全向移动机器人,并通过9台机器人的2类试验分别验证了运动链规划方法的鲁棒性和层式成形方法的有效性。这种通过“软编程”方式操控一群移动机器人自主、有序地完成预期的二维几何构形任务,使得群机器人系统具备了随目标任务柔性变形的适应能力。

晶格式集群机器人矩阵成型方法及实验

针对复杂非结构环境下作业任务对机器人的多功能性、柔性化等特殊需求,提出一种以映射矩为目标构型识别依据、矩阵元素为成型运动核心的晶格式集群机器人矩阵成型方法.基于离散化处理后的晶格式群体系统与元素离散排列、对称分布的矩阵的相似性,在预处理阶段,将用户给定的二维目标几何构型任务进行矩阵二值化处理后,与初始构型矩阵嵌套和匹配,并依次通过矩阵映射运算、初始构型体的相对定位实现集群机器人对目标几何构型的有效识别.在成型阶段,晶格式机器人个体以矩阵元素为运动依据、晶格单元为成型载体,设计晶格式集群机器人的个体自主成型规则,有效解决群体系统中"走哪里"和"怎么走"的问题.最后,通过仿真实验表明群体矩阵成型方法的可行性和有效性.