矿井热风炉高温环境下瓦斯巡检机器人集群的协调控制

矿井热风炉高温环境下瓦斯巡检机器人集群的协调是典型的多机器人协作稳态,协作时机器人之间形成闭链连成一体,相互之间的接触必然产生作用力,以及运动位姿随机误差的存在,使环境与机器人之间产生巨大内力,在此情形下如何使系统中各机器人继续保持协作关系成为关键,当前还缺少更为细致的研究。以集群调度为思路,放弃传统的点对点复杂调度方法,提出一种针对矿井热风炉高温环境下的瓦斯巡检机器人集群协调控制方法。该方法以整体集群编队思维为基础,首先基于矿井热风炉高温环境对用于巡检的多机器人实施集群编队。完成编队后使用布谷鸟算法进一步优化机器人队列,使机器人相互之间的协作关系都处于最佳位置;再根据机器人集群编队结果,配合相互之间的最优协作约束关系,设计自适应集群约束协调控制器;最后通过设计的控制器完成复杂矿井下瓦斯巡检机器人集群的协调控制。实验结果表明:利用集群调度思路下的方法开展矿井热风炉高温环境下瓦斯巡检机器人集群的协调控制时,控制效果好、性能强。