申请/专利权人：中国安全生产科学研究院

申请日：2022-06-24

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN115145275B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D1/243;G05D1/65;G05D1/633;G05D1/644;G05D1/693;G05D109/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.10.04#公开

摘要：本发明涉及一种基于改进人工势场法的多机器人编队避障控制方法，包括：建立虚拟领航者‑领航者‑跟随者模式的多机器人编队几何结构；多机器人编队以期望队列构型行进时，通过改进的人工势场法进行多机器人编队的避障控制，输出避障控制律；根据所述避障控制律得到编队机器人的输出线速度和角速度，控制编队机器人在行进中避障；在改进人工势场法中，通过调整由障碍物作用的“斥力速度”和道路边界作用的“斥力速度”合成的“斥力合速度”的方向，使编队机器人在道路的安全区域内进行避障。本发明有效地解决传统人工势场法存在的局部最优和目标不可达的问题。

主权项：1.一种基于改进人工势场法的多机器人编队避障控制方法，其特征在于，包括：建立虚拟领航者-领航者-跟随者模式的多机器人编队几何结构；指定编队中一台机器人为领航机器人，其余为跟随机器人，并设定一台在编队参考轨迹点上随队行进的虚拟领航机器人；多机器人编队以期望队列构型行进时，通过改进的人工势场法进行多机器人编队的避障控制，输出避障控制律；根据所述避障控制律得到编队机器人的输出线速度和角速度，控制编队机器人在行进中避障；其中，在所述改进的人工势场法中，通过调整由障碍物作用的“斥力速度”和道路边界作用的“斥力速度”合成的“斥力合速度”的方向，使编队机器人在道路的安全区域内进行避障；所述编队的期望队列构型通过设定每个机器人与虚拟领航机器人之间的距离和方位角来进行确定；在改进人工势场法进行多机器人编队避障控制过程中，包括：对于编队机器人设置虚拟领航机器人作用的“引力速度”、障碍物作用的“斥力速度”和道路边界作用的“斥力速度”；计算编队机器人受到的“斥力合速度”，再调整“斥力合速度”方向得到新的“斥力合速度”，使其与虚拟领航机器人作用的“引力速度”方向垂直且远离障碍物的方向；利用动态权重因子调整编队控制输入和避障控制输入的比值，得到编队合速度式中，为动态权重因子，用于调整机器人控制输入的内部比值；为“引力速度”，为新的“斥力合速度”。

全文数据：

权利要求：

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